这里描述了用于将电或电-光设备、印刷电路板或连接器的不同层互连的压配光通孔。设备包括具有光学元件的设备层以及具有另外的光学元件的另一个设备层。压配光通孔将所述设备层和所述另一个设备层互连。压配光通孔包括具有用于将所述设备层与所述另一个设备层互连的长度的筒，在所述筒的一端的插入点，以及在所属筒的另一端的透镜。该压配光通孔包括在所述透镜和所述筒之间的提取颈，在所述提取颈和所述筒之间的插入限制面，以及从所述提取颈和所述插入限制面延伸的旋转销。多个冲模被插入在所述筒和所述插入限制面上。
【技术实现步骤摘要】
用于印刷电路板的光通孔相关申请的交叉引用本申请要求2012年8月24日提交的美国临时专利申请N0.61/692，922的权益，其内容以引用的方式结合于此。
本申请涉及光学互连。
技术介绍
印刷电路板(PCB)被用于对电子元件机械支撑以及通过使用蚀刻在层叠于非导电衬底上的金属片上的导电通路来电连接电子元件。大多数类型的PCB是双面板或多层板。这些类型的PCB板使用被称为通孔(via)的电镀通孔来连接位于PCB的不同层上的导电通路。
技术实现思路
这里描述了用于将电子或电-光设备的不同层互连的压配(press fit)光通孔、印刷电路板或连接器。设备包括具有光学元件的设备层(level)以及具有另外的光学元件的另一个设备层。压配光通孔将所属设备层和所属另一个设备层互连。压配光通孔包括具有用于在所述设备层以及所述至少另一个设备层之间互连的长度的筒(barrel)，在所述筒的一端的插入点，以及在所属筒的另一端的透镜。该压配光通孔包括在所述透镜和所述筒之间的提取颈(extraction collar),在所述提取颈和所述筒之间的插入限制面，以及从所述提取颈和所述插入限制面延伸的旋转销。多个冲模(swage )被插入在所述桶和所述插入限制面上。【附图说明】图1示出了光通孔的适用性示例；图2A、2B和2C示出了压配光通孔的示例；图3以相对比例示出了通过压配光通孔300向下看向平面光波导(waveguide)305 ；图4示出了伴随特定用途集成电路(ASIC)使用压配光通孔的示例；图5示出了如何形成压配光通孔的示例；图6示出了成组的压配光通孔的示例；图7示出了用于1092.5um的示例性光通孔；图8示出了用于695um的示例性光通孔；图9示出了用于297.5um的示例性光通孔；图10示出了光通孔的示例性图解；图11示出了光通孔的示例性图解；以及图12示出了光通孔的示例性图解。【具体实施方式】应该理解，为了便于清楚地理解，用于印刷电路板(P⑶)的光通孔的实施方式中的图形和说明已经被简化以描述相关的元件，同时，以清晰为目的，除去了可以在典型PCB上、在典型的互连技术中以及在具有嵌入的平面光波导管的PCB上发现的其它元件。本领域技术人员可以确认出在实施用于PCB的光通孔的过程中期望和/或需要的其它元件和/或步骤。然而，由于这些元件和步骤在本领域中是众所周知的，并且其不能促进对用于PCB的光通孔的更好地理解，因此在这里将不对这些元件和步骤讨论。这里所描述的非限制性实施方式针对的是用于PCB的光通孔。在这里所述描述的以及/或者在附图中所示出的实施方式和变形仅以示例的方式被呈现，并且不对本专利技术的范围和精神有所限制。用于PCB的光通孔可以在很多应用中被使用。现有的电PCB技术已经达到或者可以达到关于用于PCB的材料类型、电镀PCB通孔的长宽比、电镀通孔(PTH)通孔标准孔尺寸、PCB布线及间隔准则、电气布线及间隔准则、球栅阵列间距(Pitch)、PCB层限制以及影响底板接头密度和信息信令上限的人为介入力限制的技术限制。然而，随着技术推进了超过28GHz的电气信令，既然电气输入/输出性能以及信令密度接近基本限制，为何使用光互连。光波导具有更好的传输特性，并且在高频率达到较低损耗，并且因此更大的系统可以被建立。相比较于针对有效的28GHz电气信令典型地需要7-7-7thou (IOO-1OO-1OOm)线宽(trace width)设计规则的纯电气PCB，光信道可以在50-35um光线宽范围内具有更高的布线密度。电气线路是差分的，间隔设计规则随着速度增大进一步地超过28GHz。电信道需要通孔横穿彼此。光信道可以交叉而只受到很小的影响，由此可以大幅度地减少布线层。光信道不辐射电磁干扰(EMI)，不受噪声和串音干扰，因此不需要额外成本的相关的附加接地板。光子也比电子传播得稍快。PCB技术起始于使用嵌入的光波导，互连上侧的光设备以及互连底侧的光设备。然而，问题是存在的。例如，虽然光信道可以被显微加工为以45°角接受上集中光截面，有效地完成通孔，但是显微加工过程在灵活性上非常有局限性，难于清洁并且在大量制造时会极度昂贵。此外，还难以制造、难以测试，不适用于标准的PCB制造或者标准的工厂装配技术。此外，问题还出现于特定用途集成电路(ASIC)至波导的连接。这里描述了克服至少上述问题的压配光通孔。该压配光通孔可以用于PCB至特定用途集成电路(ASIC)的连接、ASIC至PCB的连接、ASIC至面板的连接、PCB至底板的连接、底板至PCB的连接以及底板至底板的连接。仅以图示为目的，图1示出了光压配PCB-光连接可以在不同层被完成。例如，压配光通孔可以被用作PCB光通孔(I)、ASIC封装压头(packagepenetrator) (2)、压配光面板连接器(3)、压配光卡边缘连接器(4)、压配光底板连接器(5)以及压配光底板中断连接器。在另一个实施例中，压配光通孔可以被用于集成电路(IC)封装中来允许向高能边射型激光器的直接、底侧连接。在连接至ASIC之前，所述光通孔是可被检查、可再工作并且可测试的。所述光通孔可以被制成单通孔、双通孔或组通孔组件来同标准光纤带间距发射器、探测器和例如可以是10-12路的测试电缆一起工作。如果必要,光清晰、折射率匹配(index matching)的润滑剂或者甚至光结合剂用于减小光损耗以及更容易的向厚PCB的压配插入。大量的这种使用通孔的光压配连接器取代了传统的电气压配来被使用。在示意性实施方式中，为了用于垂直光通路而截断埋在PCB中的平面光波导，精确未镀通孔(在这里也被称作通孔)被钻孔，这有效地终止在通孔边缘的光波导。如果光波导的多个层被该通孔截断，则这形成了用于光分路器或组合器的基础。在另一个示意性实施方式中，压配光通孔可以使用反光镜来转变拐角。该反光镜通过任意各种不同方法被压配至未镀通孔，其中方法包括选取和放置工厂硬件、人工插入或压配砧座(anvil)。所述反光镜由注模成型的适于所需的光波长的光学性能塑料或玻璃制成，其中所述光波长可以例如在1500和850nm之间。所述反光镜可以具有下述特性，但不仅限于:顶侧(或底侧)共层叠(collamination)透镜、用于精确压配深度的限制凸缘(flange)以及用于保证针对反光镜-光通孔校准的精确方位角或插入角度的校准细节(detail)。在另一个示意性实施方式中，如果光预算可以容忍可能的内反射，所述反光镜可以不需要被电镀。更加精工的反光镜可以允许在光通孔内部的光分路(或合并)或者极化分裂(或合并)，以用于使光接口(interface)多路复用或同多层PCB嵌入的光波导一同使用。考虑通过在分路器内的通孔的另一侧的一些损耗可以考虑ASIC光探测以及完成的装配的测试。图2A、2B和2C显示了示例性压配光通孔200的侧视图、侧立体图以及上立体图。所述压配光通孔200可以通过测量所述压配光通孔的管205的长度来匹配于特定的波导(WG)深度。每个压配光通孔200可以包括，例如，保持通孔的临界插入旋转角的通孔冲模细节210。尤其是，所述通孔冲模细节210保证了光通孔200在生产过程以及产品的使用寿命中不会旋转出去或拉伸出去。所述通孔冲模细节210即凸缘，稍微切本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设备，包括：设备层，该设备层具有光学元件；至少另一个设备层，该至少另一个设备层具有另外的光学元件；以及压配光通孔，该压配光通孔用于将所述设备层以及所述至少另一个设备层互连。
【技术特征摘要】
2012.08.24 US 61/692,9221.一种设备，包括: 设备层，该设备层具有光学元件； 至少另一个设备层，该至少另一个设备层具有另外的光学元件；以及 压配光通孔，该压配光通孔用于将所述设备层以及所述至少另一个设备层互连。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述压配光通孔还包括: 筒，该筒具有用于在所述设备层与所述至少另一个设备层之间互连的长度； 在所述筒的一端的插入点； 在所述筒的另一端的透镜； 在所述透镜和所述筒之间的提取颈； 在所述提取颈和所述筒之间的插入限制面； 从所述提取颈和所述插入限制面延伸的旋转销；以及 多个冲模，该多个冲模被插入在所述筒和所述插入限制面上。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述透镜具有防反射涂层。4.根据权利要求2所述的设备，其中所述压配光通孔还包括: 在所述筒的一端的反光镜，被配置为提供用于指引光束从光学元件射入到另一个光学元件的全内反射表面。5.根据权利要求1所述的设`备，其中所述压配光通孔是可再工作的。6.根据权利要求2所述的设备，其中所述压配光通孔是整体部件。7.一种压配光通孔，包括: 筒； 在所述筒的一端的插入点； 在所述筒的另一端的透镜； 在所述透镜与所述筒之间的提取颈； 在所述提取颈与所述筒之间的插入限制面； 从所述提取颈和所述插入限制面延伸的旋转销；以及 多个冲模，该多个冲模被插入在所述筒和所述插入...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·D·弗雷茨，
申请(专利权)人：伟创力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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