一种应用于光电学中的装置包括：第一对准元件和包括通光孔的第一薄片。该第一对准元件接合到该第一薄片，使得该通光孔不被该第一对准元件覆盖。此外，该第一薄片进一步包括多个接合焊盘，具有光学元件的光电组件将被附接到多个接合焊盘上，其中该第一对准元件与光传输介质上的配合对准元件相配合，并且其中当该第一对准元件与该光传输介质上的该配合对准元件相配合时，该光传输介质通过该通光孔与该光学元件被动地对准。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应用于光电学中的装置
技术介绍
光学引擎通常用于以高速率传送电子数据。光学引擎包括用于将电信号转换为光信号的硬件。该硬件可以包括例如激光设备的光源，该光源将光输出到例如波导或光缆的光传输介质中，该光传输介质将光信号输送到目的地。为了实现光信号从光源到光传输介质的有效通信，需要光源和光传输介质之间的精确对准。通常，光源通过被称为主动对准的过程被联接到光传输介质。主动对准通常涉及激励光源并使用透镜系统将光从光源引导到光传输介质中。主动对准利用反馈信号来调整关键组件的物理位置。因此，众所周知，主动对准是繁琐的、费时的和昂贵的。【附图说明】在下面的附图中通过示例而并非限制的方式说明本公开的元件，其中相同的附图标记代表相同的元件，其中:图1示出根据本公开一示例的光电系统的侧面剖视图；图2示出根据本公开另一示例的用于图1所示的光电系统的装置的局部分解侧面首丨J视图;图3示出根据本公开一示例的多个图1和2中所示的装置的光电阵列的俯视图；图4不出根据本公开一不例的图1中所不的光电系统的一部分；图5示出根据本公开一示例的第一对准元件的不同形状的各种示例；图6A和6B分别示出根据本公开一示例的不同形状和类型的通光孔；并且图7示出根据本公开一示例的用于制造用于将光电组件中的光学元件被动地对准到光传输介质的装置的方法的流程图。【具体实施方式】为了简化和说明的目的，通过主要参照本公开的示例来描述本公开，在下面的描述中，阐述多个具体细节以提供对本公开的全面理解。然而，显然本公开可以在没有这些具体细节的限制的情况下实施。在其它情况下，一些方法和结构未被详细描述以避免不必要地混淆本公开。在整个本公开中，措辞“一个”意在指代特定元素中的至少一个。如本文中所使用的，措辞“包括”意味着包括但不限于，措辞“包含”意味着包含但不限于，措辞“基于”意味着至少部分地基于。此外，措辞“光电组件”是指光源设备(例如激光器)、光接收设备(例如检测器)、光调制器(例如光电调制器)、或者光源设备和/或调制器以及光接收设备的组合(例如收发器)。此外，术语“光学元件”是指光电组件的发射和/或检测光的实际部分。此外，术语“光”是指具有电磁光谱的可见和不可见部分(包括电磁光谱的红外和紫外部分)中的波长的电磁辐射。本文所公开的是一种应用于光电学中的装置、用于制造该装置的方法以及一种光电(OE)系统。该装置包括:通光孔(TOV)和接合焊盘，其中接合焊盘与TOV精确地对准，使得当OE组件被附接到接合焊盘时，OE组件的光学元件与TOV对准。此外，该装置包括与光学元件上的配合对准元件相配合的对准元件，使得对准元件的配合使光传输介质中的光纤与TOV精确地对准。在这点上，光学元件可以与光纤被动地对准。被动对准通常比上述主动对准更简单地且更低成本地实施。在一方面，当将光传输介质联接到光电组件时，被动对准不需要激励光电组件。通过使用本文所述的装置、方法以及系统，诸如源设备、接收设备和收发器设备的光电组件可以有效地联接到光传输介质，而无需使用主动对准系统和技术。因此，该联接可以以更低的成本来有效地实现。此外，更多的光学连接可以被装入更小的空间，从而提供芯片空间的更有效的利用。图1示出根据一示例的光电(OE)系统100的侧面剖视图。应理解的是，图1中所示的OE系统100可以包括其它组件，并且在不脱离OE系统100的范围的情况下，本文所描述的组件中的一部分可以被移除和/或修改。还应理解的是，图1中所示的组件未按比例绘制，因此，这些组件相对于彼此可以具有不同的相对尺寸而并非如图中所示。OE系统100被示为包括装置102、0E组件120、光传输介质130、球栅阵列(BGA) 152和插入件154。OE组件120被示为包括位于管芯124上的光学元件122、散热器126以及位于所述管芯124与散热器126之间的热界面材料(--Μ) 128。如图1中所示，并且根据一示例，光学元件122产生可以包括激光束的光束140。在该示例中，管芯124可以包括激光源，例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)、发光二极管(LED)等。在另一示例中，光学元件122接收光束140。在该示例中，管芯124可以包括光接收器，例如光电检测器。在另一示例中，光学元件122可以是组合光源和外调制器，例如电光调制器。光传输介质130 被示为包括光纤套管132、光纤134和配合对准元件(MAE) 136。光纤套管132通常保护光纤134并且容纳配合对准元件136。光纤134可以包括光束可以传输通过的任何合适介质。虽然配合对准元件136已被示为包括孔，但应理解的是，配合对准元件136可以包括其它任何适于与装置102的配合元件进行配合的合适结构。在这点上，可以选择配合对准元件136的结构，使得配合对准元件136与装置102的第一配合对准元件104配合。此外，虽然配合对准元件136已被示为一体地形成在光纤套管132中，但配合对准元件136也可以可替代地形成在附接到光传输介质130的单独元件中。一般而言，装置102作为OE组件120和光传输介质130之间的接口操作。更具体地，装置102操作，以使OE组件120与光传输介质130被动地对准，使得通过OE组件120上的光学元件122发射和/或接收的光束140与光传输介质130中的光纤134基本上精确地对准。OE组件120与光传输介质130的对准是被动的，这是因为当光传输介质130的配合对准元件136与装置102的第一配合对准元件104相配合时发生该对准。在这点上，并且与主动对准技术相反，本文所公开的被动对准技术与主动对准技术相比通常需要较少的时间和精力，并且因此较低廉地实施。装置102被示为通过多个焊料凸块150接合于OE组件120，焊料凸块150可以被广义地解释为可被形成为任何实用的形状(例如球或柱)的少量的焊料。更具体地，多个接合焊盘(210，图2)被放置在第一薄片106上，使得OE组件120上的第二组接合焊盘(未示出)与多个接合焊盘210精确地对准。如在下文中更详细地论述的，通过使用接合焊盘和焊料凸块150，OE组件120可以与第一薄片102进行自对准。第一薄片106上的接合焊盘210与OE组件120上的接合焊盘的对准使OE组件120上的光学元件122也能够与第一薄片106中的通光孔(TOVs) (204，图2)对准。根据一示例，OE组件120倒装芯片接合于装置102，这是指半导体设备被电连接的过程。该倒装芯片过程包括将电迹线和凸点下金属放置在OE组件120的表面和第一薄片106的表面上，并且然后将焊料的堆积物放置在OE组件120或/和第一薄片106的表面上的凸点下金属上。该过程包括翻转第一薄片106，将焊料与OE组件120的电迹线和凸点下金属对准，并且熔化和固化焊料凸块以完成连接。电迹线可以通过各种过程，包括但不局限于光刻，而被精确地制造在第一薄片106和OE组件120上。现在将描述一示例过程，其中OE组件120可以被接合到第一薄片106，来精确地将光学元件122与第一薄片106中的通光孔204进行自校准。在该示例过程中，使OE组件120上的焊料凸块150与第一薄片106上的接合焊盘210接触。此时，焊料凸块150和接合焊盘210尚未完全熔化。相反，它们处于一状态以便互相粘本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光电学的装置，所述装置包括：第一对准元件；和第一薄片，包括第一通光孔，其中所述第一对准元件接合到所述第一薄片，使得所述通光孔不被所述第一对准元件覆盖，其中所述第一薄片进一步包括具有光学元件的光电组件将被附接到其上的多个接合焊盘，其中所述第一对准元件用于与光传输介质上的配合对准元件相配合，并且其中当所述第一对准元件与所述光传输介质上的所述配合对准元件相配合时，所述光传输介质通过所述通光孔与所述光学元件被动地对准。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于光电学的装置，所述装置包括: 第一对准兀件；和 第一薄片，包括第一通光孔，其中所述第一对准元件接合到所述第一薄片，使得所述通光孔不被所述第一对准元件覆盖，其中所述第一薄片进一步包括具有光学元件的光电组件将被附接到其上的多个接合焊盘，其中所述第一对准元件用于与光传输介质上的配合对准元件相配合，并且其中当所述第一对准元件与所述光传输介质上的所述配合对准元件相配合时，所述光传输介质通过所述通光孔与所述光学元件被动地对准。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括: 第二薄片，其中所述第二薄片包括所述第一对准元件，其中所述第二薄片接合到所述第一薄片，并且其中所述第二薄片包括位于所述通光孔上的开口或至少部分透明的盖。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二薄片包括第二对准元件，其中所述第二对准元件用于与所述光传输介质上的第二配合对准元件相配合。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一对准元件包括相对坚固的层，以与所述光传输介质上的所述配合对准元件进行界面结合。5.据权利要求1所述的装置，其中所述多个接合焊盘被放置在预定的且相对于所述通光孔对准的位置。6.根据权利要求1所述的装置，进一步包括: 光透明填料，被放置在所述通光孔内。7.一种用于制造用于将光电组件中的光学元件被动对准到光传输介质的装置的方法，所述方法包括: 形成第一对准元件； 形成包括通光孔的第一薄片； 将所述第一对准元件接合到所述第一薄片的第一表面，使得所述通光孔不被所述第一对准元件覆盖； 将多个接合焊盘附接到所述第一薄片的与所述第一表面相对的第二表面上，其中所述多个接合焊盘将附接到具有光电元件的光电组件；并且 其中所述第一对准元件用于与光传输介质上的配合对准元件相配合，并且其中当所述第一对准元件与所述光传输介质上的所述配合对准组件相配合时，所述光传输介质与所述光电组件的所述光学元件被动地对准。8.根据权利要求7所述的方法，其中形成第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：沙吉·瓦格西·马塔伊，迈克尔·瑞恩·泰·谭，保罗·凯斯勒·罗森伯格，韦恩·维克托·瑟林，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US
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