具有与基板对准的电学连接器的光学组件及其组装方法技术

技术编号:9906618 阅读:90 留言:0更新日期:2014-04-11 04:57
本发明专利技术公开一种具有与基板对准的电学连接器的光学组件及其组装方法,该光学组件具有基板和电学连接器,电学连接器的端子与基板上的焊点精确地对准。电学连接器设置有上部端子和下部端子,同时基板设置有上部焊点和下部焊点,每个焊点均具有V形切口,V形切口沿着上部端子和下部端子的滑动方向开口。当将电学连接器与基板组装起来时,端子沿着V形切口的边缘滑动并在V形切口的底边滑到焊点上,从而使引线自动且精确地对准焊点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种,该光学组件具有基板和电学连接器,电学连接器的端子与基板上的焊点精确地对准。电学连接器设置有上部端子和下部端子,同时基板设置有上部焊点和下部焊点,每个焊点均具有V形切口,V形切口沿着上部端子和下部端子的滑动方向开口。当将电学连接器与基板组装起来时,端子沿着V形切口的边缘滑动并在V形切口的底边滑到焊点上,从而使引线自动且精确地对准焊点。【专利说明】
本专利技术涉及光学组件以及组装该光学组件的方法。
技术介绍
常规的光学组件设置有与固定在光纤端部的外部光学连接器相配合的光学插座。当光学连接器和光学插座相配合时,安装在光学组件中的光学有源器件可以与光纤光学地耦合。然而,光学连接器与光学插座之间的光学耦合通常需要精确对准,因而不可避免地提高了光学组件和/或光学连接器的价格。具有少量或中等数量耦合节点的光学通信系统(例如,城市间通信和/或市区接入系统)可以安装有这样的节点并表现出可靠且合格的光学耦合性能。然而,装置与数据中心内的设备之间的通信距离较短,因而容易调节耦合质量,但需要大量节点。因此,光学插座与光学连接器相配合的常规光学组件带来过剩性能。本领域中提出了一个新概念,即所谓的有源光缆(在下文中表示为AOC)。AOC附接在光纤末端并安装有光电转换器,光电转换器典型地是半导体激光二极管(在下文中表示为LD)和/或半导体光电二极管(在下文中表示为ro)。在AOC中,在执行了相对于转换器的光学对准之后,光纤永久性地固定在例如AOC的壳体上。AOC将在光纤中传输的光信号转换成电信号,并经由电学连接器将这样转换得到的电信号输出到主机系统。日本专利申请公开N0.JP-2012-032574A公开了一种这样的A0C。由于经由电学连接器的电连接或耦合不需要连接器与插塞之间精确对准,所以不仅显著地降低了器件本身的价格,而且降低了组装光学组件的成本。此外,由于数据中心内的节点之间的传输距离短得多,通常最多为几百米,所以以光学形式或电学形式传输的信号质量几乎不会劣化。在AOC领域中,持续并迫切地需要使电子设备和/或光学设备紧凑,这种需求在增力口。然而,小型电学连接器不可避免地使连接器中的引线的节距变窄,因而需要精确地控制引线与焊点之间的对准。特别是当电学连接器是双侧连接器的类型时,更需要对准精确度。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种光学组件的布置方式,所述光学组件包括基板和组装在所述基板上的电学连接器。所述基板包括顶面和背面。所述顶面设置有多个第一焊点,而所述背面设置有多个第二焊点。所述电学连接器设置有多条第一引线和多条第二引线。每条第一引线和每条第二引线均沿如下方向延伸:具体地说,所述方向是将所述基板连接到所述电学连接器的纵向。根据实施例的光学组件的特征在于,每个第一焊点均包括切口,所述切口沿所述方向开口并具有左侧斜边和右侧斜边,所述左侧斜边与所述右侧斜边在所述方向的垂直方向上的间距沿所述方向逐渐变窄。所述切口典型地呈V形。当将所述电学连接器与所述基板组装起来时,沿着所述V形切口引导所述电学连接器的所述第一引线,从而使所述第一引线和所述第一焊点自动且精确地对准。即使所述第一引线或所述第一焊点的节距变窄,典型地小于0.6_,仍然可以有效地防止所述第一引线和所述第一焊点之间的对准不良。根据本专利技术实施例的另一个方面涉及一种组装光学组件的方法,所述光学组件设置有:光学器件,其与光纤和电学器件永久性地对准;电学器件;基板,其用于安装所述光学器件和所述电学器件;以及电学连接器,其与所述基板组装在一起。所述电学连接器设置有多条第一引线和多条第二引线,同时所述基板设置有:多个第一焊点,其连接到顶面中的所述第一引线;以及多个第二焊点,其连接到背面中的所述第二引线。根据实施例的方法包括如下步骤:在所述第一焊点上形成第一焊料;将所述基板插入所述电学连接器的第一引线与第二引线之间的空间中,以使所述第一引线滑到所述第一焊点的所述第一焊料上;以及在所述基板的背面中的所述第二焊点上形成第二焊料。所述处理的特征在于,每个第一焊点均设置有开口,所述开口沿所述基板的插入方向开口,所述切口具有左侧斜边和右侧斜边,所述左侧斜边和所述右侧斜边的间距沿所述插入方向变窄,并且当插入所述基板时,利用所述切口使每条第一引线与所述第一焊点自动地对准。【专利附图】【附图说明】通过以下结合附图对本专利技术的优选实施例的详细描述,可以更好地理解本专利技术的以上和其它目的、方面以及优点,其中:图1示出具有根据本专利技术实施例的光学组件的有源光缆(AOC)的外观;图2是图1所示的光学组件的分解图;图3示出沿着图2中的线II1-1II截取的剖面图;图4A是将图2中的IV部分放大的平面图,图4B将具有V形切口的焊点的后端进一步放大,图4C示出呈梯形的切口变型;图5是组装图2所示的光学组件的流程图;图6A至图6C示出从顶面看去时组装光学组件的处理;图7A至图7C示出从背面看去时分别与图6A至图6C所示处理相对应的处理;图8A至图8C示出图6C和图7C所示的处理的后续处理;图9A至图9C示出图8C所示的处理的后续处理;图10是组装根据本专利技术实施例的电学连接器和基板的处理的流程图;图1lA和图1lB示出根据常规布置方式的电学连接器的引线和基板上的焊点之间对准不良的实例;图12A和图12B示出根据本专利技术实施例的引线和焊点之间对准的示例性结果;以及图13是根据图10所示的处理变型而来的顺序组装电学连接器和基板的处理的流程图。【具体实施方式】下面,参考附图描述根据本专利技术的一些实施例。在描述附图时,将以相同或相似的附图标记表示彼此相同或相似的元件,而不重复说明。图1粗略地示出具有根据本专利技术实施例的光学组件的AOC的外观。图1所示的A0C10遵循所谓的“雷电(thunderbolt)”标准,并包括两个光学组件I以及与光学组件I相连的光缆11。光缆11典型地包括束缚成单根缆线的多根光纤。安装在光缆11两端的光学组件I与例如外部设备电学地耦合。一个光学组件I将由所耦合的外部设备提供的电信号转换成光信号,并将这样转换得到的光信号发送到另一个光学组件I。另一个光学组件I将这样发送来的光信号转换成电信号,并将这样转换得到的电信号提供给所耦合的另一个外部设备。图2是图1所示的光学组件I的分解图,图3是沿着图2中的线II1-1II截取的剖面图。光学组件I包括:基板2、电学器件3、光学器件4、电学连接器5、稱合器件6、光学插芯(ferrule) 7、电学外壳(electrical shell) 8、以及壳体 9。呈矩形平板状的基板2是一种印刷电路板,其宽度小于Ilmm,长度小于38mm ;电路板的尺寸由光学组件的标准确定。电路板2包括用于安装电学器件3和光学器件4的顶面2a和背面2b。顶面2a分成四个区域2c至2f,这四个区域沿着从前端2fe连接到后端2be的纵向分布。在以下描述中,引入前方、后方、顶面和背面等方位只是为了便于描述,并不限制本专利技术的范围。第一区域2c至第四区域2f分别安装光学插芯7、耦合器件6、电学器件3和电学连接器5。第二区域2d设置有焊点24,用以安装光学器件4 ;同时,第三区域2e设置有焊点23a,用以安装电学器件3。第四区域2f设置有第一焊点21a。设置在第二区本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光学组件,包括:基板,其具有顶面和背面,所述顶面和所述背面分别设置有多个第一焊点和多个第二焊点;以及电学连接器,其具有多条第一引线和多条第二引线,所述第一引线和所述第二引线沿一个方向延伸,其中,每个第一焊点均包括切口,所述切口沿所述方向开口并具有左侧斜边和右侧斜边,所述左侧斜边与所述右侧斜边在所述方向的垂直方向上的间距沿所述方向逐渐变窄。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:中岛干城中西裕美
申请(专利权)人:住友电气工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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