光学传输系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术提出一种光学传输系统及其制备方法。该方法包含步骤：在一印刷电路板中形成一第一光波导结构、一第一组装座和一第二组装座，其中第一光波导结构位于第一组装座和第二组装座之间；将包含一第二光波导结构与一第一反射面的一发射端模块组装在第一组装座上，使得第二光波导结构对应第一光波导结构的第一端；将包含一第三光波导结构与一第二反射面的一接收端模块组装在第二组装座上，使得第三光波导结构对应第一光波导结构的第二端；以及以打线方式将印刷电路板和发射端模块、接收端模块完成电连接，而完成该光学传输系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，且特别是有关于结合半导体制程与采用相关的发射端模块和接收端模块作组装应用，使得所完成的印刷电路板内对应的光路层设计能不需形成任何具有倾斜角度的反射面，而可有效完成光信号传输的一种。
技术介绍
传统以金属材料作为线路以提供在传输电信号或单元间联系上的应用，在现有技术中已相当普遍。而在数字通讯的高效能电子系统中，不但处理器的设置越来越多，信号处理的速度也越来越快，因此信号或信息的传输质量与速度也更加重要。然而，传统的金属线路连接设计其传输性能已有所不足。光学连接可受传输线路材料性质的影响较小，能达到高频宽容量和快速的传输效果，所以以光学传输方式取代电子传输方式便成为重要的技术发展。在发光二极管(LED)及半导体镭射的技术下，以光为媒介来传输信号的方式便加以开发；其主要是由光电耦合组件(Optical Coupler)的运作来完成电、光信号或光、电信号间的转换、发射与接收。而光电耦合组件主要包含提供光发射的发射器或光源单元、提供光接收的接收器或光检测单元、以及将发射或接收的信号作进一步驱动或放大的驱动器或放大器。以光电耦合组件来作为光电转换与电信号传输上的基本设计，在目前的各种电路构造、电子装置或相关系统中已得到了很广泛的应用。请参阅图1A和图1B，其系为本案申请人在之前所申请的申请案号第201010200645.1号专利技术案的应用示意图。详细来说，在该案中提出一种具有光波导结构的发射端模块和接收端模块，使其利用与结合半导体制程以及光波导结构的全反射信号传输的技术，从而能简单、方便地在同一制程中，完成应用于对电信号或光信号的转换与传输上的发射端模块或接收端模块的制造；并同时还能避免现有技术中在较小尺寸条件下组装光纤的困难与不便，进而可以减少因可能的组装误差所造成无法准确进行光信号传输的问题。承上所述，该案的发射端模块和接收端模块的设计可分别参阅图2A和图2B所示的剖面不意图。发射端模块2包含有半导体基板20、光源单兀24、光波导结构26、第一膜层21、第二膜层22、电信号传输单兀23、驱动电路25 ;而光波导结构26包含有反射面263和光波导结构主体260。其中反射面263具有一倾斜夹角，使得电信号27经驱动电路25的传输与驱动能使光源单元24加以转换而发射出对应的光信号28，继而穿透半导体基板20和通过反射面263的反射、转折与相对第二膜层22的全反射特性，而在光波导结构主体260中形成传输。另外，接收端模块3亦具有类似的架构(以关联的组件编号作示意，即半导体基板30、第一膜层31、第二膜层32、电信号传输单兀33、光波导结构36、电信号37、光信号38、光波导结构主体360、反射面363)，其差别仅在于信号传输与转换上的行进方向和顺序；也就是将发射端模块2中的光源单元24和驱动电路25分别替换成为光检测单元34和转阻放大器电路35。回到前述图1A或图1B的将所述的发射端模块2、接收端模块3进行组装应用。其中图1A的印刷电路板80具有一光波导结构86和两对应插槽83、84，能提供分别设置在两插卡81、82上的模块2、3进行组装；因此，光信号便能经由光波导结构86的光波导结构主体860和两反射面861、862而在两插卡81、82间传输,也就是从光波导结构26依序地导入至光波导结构86和光波导结构36中。而图1B的印刷电路板90所包含的光波导结构92除了其光波导结构主体920外，则仅设有一个反射面921，使得设置在一印刷电路板40上的发射端模块2 (或另可为接收端模块的应用)所发射的光信号便能从光波导结构26导入至光波导结构主体920中，并经反射面921的反射而由芯片91所接收。而根据图1A和图1B的示意，便可在不需光纤的情况下完成电路板对电路板、芯片与芯片之间、或同一电路板上的光信号传输。承上所述，所设计的发射端或接收端模块在进行组装应用时，在一般印刷电路板内部的光波导结构便必须设计有至少一个对应的反射面。然而，就目前技术而言，对现今设计有光子组件层或光路层的印刷电路板，无论其光波导结构在其内部是以哪种方式完成光路层的制备，例如可先以高分子聚合物(polymer)材料在外界形成光波导结构并研磨出对应的斜面后再组装至电路板内，或是直接对电路板上的聚合物材料作斜面切削，要形成出具有对应倾斜角度的反射面都是一种相当困难的制程。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种；使其结合半导体制程与采用相关发射端模块和接收端模块作组装应用，能让所完成的印刷电路板内对应的光路层设计不需形成任何具有倾斜角度的反射面，而可有效完成光信号传输的应用与系统制备。本专利技术为一种光学传输系统，包含有一印刷电路板，包含一第一光波导结构、一第一组装座和一第二组装座，该第一光波导结构位于该第一组装座和该第二组装座之间；一发射端模块，包含一第二光波导结构与一第一反射面，该发射端模块组装在该第一组装座上，使得该第二光波导结构对应该第一光波导结构的第一端，用来将对应的电信号转换成光信号后发射，并通过该第一反射面、该第二光波导结构和该第一光波导结构进行反射与传输；以及一接收端模块，包含一第三光波导结构与一第二反射面，该接收端模块组装在该第二组装座上，使得该第三光波导结构对应该第一光波导结构的第二端，用来通过该第一光波导结构、该第三光波导结构和该第二反射面从而将对应的光信号进行传输与反射，进而转换成对应的电信号。本专利技术另一方面为一种光学传输系统的制备方法，该方法包含下列步骤在一印刷电路板中形成一第一光波导结构、一第一组装座和一第二组装座，其中该第一光波导结构位于该第一组装座和该第二组装座之间；将包含一第二光波导结构与一第一反射面的一发射端模块组装在该第一组装座上，使得该第二光波导结构对应该第一光波导结构的第一端，并将包含一第三光波导结构与一第二反射面的一接收端模块组装在该第二组装座上，使得该第三光波导结构对应该第一光波导结构的第二端；以及以打线方式将该印刷电路板和该发射端模块、该接收端模块完成电连接，而完成该光学传输系统。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1A为将发射端模块和接收端模块完成连接的应用示意图。图1B为将发射端模块和芯片完成信号传输的应用示意图。图2A为发射端模块的剖面示意图。图2B为接收端模块的剖面示意图。图3A为构成本专利技术所提出的光学传输系统的侧向剖面与组装示意图。图3B为完成组装的光学传输系统的侧向剖面与运作示意图。图3C为本专利技术较佳实施例在该光波导结构的第一端和第二端上分别形成有一膜层的不意图。图4为本专利技术的光学传输系统的制备方法流程图。图5A为发射端模块的剖面示意图。图5B为接收端模块的剖面示意图。图6A为构成本专利技术所提出的光学传输系统的侧向剖面与组装示意图。图6B为完成组装的光学传输系统的侧向剖面与运作示意图。具体实施例方式本专利技术所提出的一种光学传输系统，包含了可进行电信号与光信号之间转换的发射端模块以及可进行光信号与电信号之间转换的接收端模块，其中主要仍是以光作为媒介来达到信号传输的目的。现以一第一实施例进行本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学传输系统，包含有：一印刷电路板，包含一第一光波导结构、一第一组装座和一第二组装座，该第一光波导结构位于该第一组装座和该第二组装座之间；一发射端模块，包含一第二光波导结构与一第一反射面，该发射端模块组装在该第一组装座上，使得该第二光波导结构对应该第一光波导结构的第一端，用来将对应的电信号转换成光信号后发射，并通过该第一反射面、该第二光波导结构和该第一光波导结构进行反射与传输；一接收端模块，包含一第三光波导结构与一第二反射面，该接收端模块组装在该第二组装座上，使得该第三光波导结构对应该第一光波导结构的第二端，用来通过该第一光波导结构、该第三光波导结构和该第二反射面而将对应的光信号进行传输与反射，进而转换成对应的电信号。

【技术特征摘要】
2011.10.13 TW 1001371691.一种光学传输系统，包含有 一印刷电路板，包含一第一光波导结构、一第一组装座和一第二组装座，该第一光波导结构位于该第一组装座和该第二组装座之间； 一发射端模块，包含一第二光波导结构与一第一反射面，该发射端模块组装在该第一组装座上，使得该第二光波导结构对应该第一光波导结构的第一端，用来将对应的电信号转换成光信号后发射，并通过该第一反射面、该第二光波导结构和该第一光波导结构进行反射与传输； 一接收端模块，包含一第三光波导结构与一第二反射面，该接收端模块组装在该第二组装座上，使得该第三光波导结构对应该第一光波导结构的第二端，用来通过该第一光波导结构、该第三光波导结构和该第二反射面而将对应的光信号进行传输与反射，进而转换成对应的电信号。2.根据权利要求1所述的光学传输系统，其特征在于，该第一组装座、该第二组装座和该第一光波导结构是以一半导体制程在该印刷电路板内形成。3.根据权利要求1所述的光学传输系统，其特征在于，该第一组装座的位置对应该发射端模块，而该第二组装座的位置对应该接收端模块。4.根据权利要求1所述的光学传输系统，其特征在于，该第二光波导结构的端缘和该第三光波导结构的端缘分别对应该第一光波导结构的第一端和该第一光波导结构的第二端，以使对应的光信号进行传输上的导入和导出。5.根据权利要求1所述的光学传输系统，其特征在于，该第一光波导结构的高度大于或等于该第二光波导结构、该第三光波导结构的高度。6.根据权利要求1所述的光学传输系统，其特征在于，该印刷电路板以打线方式和该发射端模块、该接收端模块完成电连接，以将对应的电信号传输至该发射端模块上，并将对应的电信号自该接收端模块输出。7.根据权利要求1所述的光学传输系统，其特征在于，该发射端模块包含一光源单元，用来接收对应的电信号并转换成光信号后发射，而该接收端模块包含一光检测单元，用来接收对应的光信号并转换成对应的电信号后传输。8.根据权利要求1所述的光学传输系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍茂仁，蓝孝晋，李韵芝，张家齐，萧旭良，陈进达，沈帛宽，卢冠甫，常振宇，张彦中，
申请(专利权)人：中央大学，
类型：发明
国别省市：