專(zhuān)利名稱(chēng)：光電轉(zhuǎn)換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換模塊，且更明確地說(shuō)，涉及改進(jìn)光耦合效率的光電轉(zhuǎn)換模塊。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前的信息和通信技術(shù)中，開(kāi)發(fā)出光學(xué)通信技術(shù)以根據(jù)高速且高容量數(shù)據(jù)傳輸 實(shí)現(xiàn)高速通信環(huán)境。在光學(xué)通信中，發(fā)送者的光電轉(zhuǎn)換裝置將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，且經(jīng)轉(zhuǎn) 換的光信號(hào)通過(guò)光纖或光波導(dǎo)傳輸?shù)浇邮掌鳌＝邮照叩墓怆娹D(zhuǎn)換裝置將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn) 換為電信號(hào)。為了這些光電轉(zhuǎn)換裝置的系統(tǒng)應(yīng)用和商業(yè)化，需要將所述光電轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)造 成高效地實(shí)現(xiàn)電連接和光耦合。圖1是說(shuō)明常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。如圖1中所說(shuō)明，常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊包括發(fā)送者的光電轉(zhuǎn)換裝置10和接收者的 光電轉(zhuǎn)換裝置20，其兩者定位于印刷電路板(PCB)30上。發(fā)送者的光電轉(zhuǎn)換裝置10包括第一光學(xué)裝置12，其向定位于印刷電路板30中 的光波導(dǎo)32的一側(cè)發(fā)射光；以及第一半導(dǎo)體芯片14，其控制第一光學(xué)裝置12。接收者的光 電轉(zhuǎn)換裝置20包括第二光學(xué)裝置22，其接收通過(guò)光波導(dǎo)32傳輸?shù)墓庑盘?hào)；以及第二半導(dǎo) 體芯片24，其控制第二光學(xué)裝置22。第一光學(xué)裝置12和第二光學(xué)裝置22分別接合到第一半導(dǎo)體芯片14和第二半導(dǎo) 體芯片24的下部部分。此外，第一光學(xué)裝置12和第二光學(xué)裝置22分別經(jīng)定位以對(duì)應(yīng)于光 波導(dǎo)32的末端。通過(guò)連接凸塊16和26，第一半導(dǎo)體芯片14和第二半導(dǎo)體芯片24分別連接到定位 于印刷電路板30上的信號(hào)線34，以電連接到印刷電路板30。下文將描述上述結(jié)構(gòu)中的常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)特性第一光學(xué)裝置12基于發(fā)送者的光電轉(zhuǎn)換裝置10的第一半導(dǎo)體芯片14的控制，將 電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。由第一光學(xué)裝置12轉(zhuǎn)換的光信號(hào)經(jīng)由第一微鏡32a反射，且傳輸?shù)?光波導(dǎo)中32。第一微鏡32a定位于光波導(dǎo)32的在發(fā)送者部分上的末端。傳輸?shù)焦獠▽?dǎo)32 中的光信號(hào)經(jīng)由第二微鏡32b反射，且輸入到接收者的光電轉(zhuǎn)換裝置20的第二光學(xué)裝置22 中。第二微鏡32b定位于光波導(dǎo)32的在接收者部分上的末端。第二光學(xué)裝置22接收經(jīng)由 光波導(dǎo)32傳輸?shù)墓庑盘?hào)，基于第二半導(dǎo)體芯片24的控制將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)且輸出電 信號(hào)。在常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊中，由于第一光學(xué)裝置12和第二光學(xué)裝置22經(jīng)定位以垂直 于光波導(dǎo)32延伸的方向而彼此間隔開(kāi)，因此光耦合效率降低。一般來(lái)說(shuō)，將垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)用作第一光學(xué)裝置12。當(dāng)垂直腔表面發(fā)射激光器在空氣中發(fā)射光時(shí)，其 發(fā)射角為約25到30度。因此，隨著垂直腔表面發(fā)射激光器與光波導(dǎo)32之間的距離變得越 來(lái)越大，光耦合效率大大降低。作為用以解決光耦合效率降低的問(wèn)題的部件，常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊已提出一種方 案，其通過(guò)將透鏡36a和36b定位在第一光學(xué)裝置12和第二光學(xué)裝置22與光波導(dǎo)32之間 來(lái)改進(jìn)光耦合效率。由于透鏡36a和36b防止從垂直腔表面發(fā)射激光器發(fā)射的光擴(kuò)散，因 此光耦合效率可得到改進(jìn)。然而，由于待定位的透鏡36a和36b的數(shù)目根據(jù)第一光學(xué)裝置 12和第二光學(xué)裝置22與光波導(dǎo)32之間的距離而增加，因此存在的問(wèn)題是需要額外的過(guò)程 來(lái)將透鏡36a和36b定位在第一光學(xué)裝置12和第二光學(xué)裝置22與光波導(dǎo)32之間，且此額 外過(guò)程成為大規(guī)模生產(chǎn)中的障礙。此外，在常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊中，分別以特定角度傾斜的微鏡36a和36b定位于光波 導(dǎo)32的兩端的末端中，以反射從第一光學(xué)裝置12發(fā)射的光以便將其引導(dǎo)到光波導(dǎo)32中， 且反射經(jīng)由光波導(dǎo)32傳輸?shù)墓庖员銓⑵湟龑?dǎo)到第二光學(xué)裝置22。然而，需要具有許多步驟 的過(guò)程來(lái)用具有約幾十微米的厚度的金屬薄膜制造微鏡36a和36b、將微鏡36a和36b定位 成以特定角度傾斜、且在制造光電轉(zhuǎn)換模塊的過(guò)程期間使微鏡36a和36b在準(zhǔn)確位置與光 軸對(duì)準(zhǔn)。而且，光電轉(zhuǎn)換模塊的可靠性在此過(guò)程期間顯著降低。如上文所述，在常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊中，由于光耦合效率依據(jù)光學(xué)裝置與光波導(dǎo)之 間的垂直距離而降低，因此在發(fā)射或接收光時(shí)造成光損失。而且，由于微鏡、透鏡等經(jīng)另外 形成或定位以解決光耦合效率降低的問(wèn)題，因此制造光電轉(zhuǎn)換模塊的過(guò)程變得復(fù)雜。而且， 由于例如微鏡等裝置是以超小型結(jié)構(gòu)制造的，因此事實(shí)上，不僅難以使裝置與光軸匹配，而 且裝置在制造過(guò)程期間容易損壞。因此，工藝成本和生產(chǎn)成本均增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光電轉(zhuǎn)換模塊，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供 了一種光電轉(zhuǎn)換模塊，包括印刷電路板；集成電路板，安裝在所述印刷電路板上，光波導(dǎo) 陣列定位于所述集成電路板中，以便從所述集成電路板的一側(cè)通到另一側(cè)，且第一和第二 電極墊定位于所述集成電路板的一個(gè)側(cè)壁處；光學(xué)裝置陣列，將分別連接到所述第一和第 二電極墊的第一和第二電極凸塊定位于所述光學(xué)裝置陣列的面向所述集成電路板的一個(gè) 側(cè)壁處，且光學(xué)裝置定位于所述光學(xué)裝置陣列的中間部分中；以及半導(dǎo)體芯片，安裝在所述 集成電路板上。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光電轉(zhuǎn)換模塊，包括印刷電路 板；裸板，安裝在所述印刷電路板上，其中光波導(dǎo)陣列定位于所述裸板中，以便從所述裸板 的一側(cè)通到另一側(cè)，且第一和第二電極墊定位于所述裸板的一個(gè)側(cè)壁處；光學(xué)裝置陣列，其 中將分別連接到所述第一和第二電極墊的第一和第二電極凸塊定位于所述光學(xué)裝置陣列 的面向所述裸板的一個(gè)側(cè)壁處，且光學(xué)裝置定位于所述光學(xué)裝置陣列的中間部分中；以及 半導(dǎo)體芯片，安裝在所述印刷電路板上。本發(fā)明實(shí)施例具有以下的有益效果本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換模塊，其中光學(xué)裝置和光波導(dǎo)在水平方向上對(duì)準(zhǔn)，從而增加光 耦合效率且因此減少光損失。進(jìn)一步，本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換模塊，其中電路裝置和光路裝置獨(dú)立地彼此分離且定位于印刷電路板上，從而在電路裝置或光路裝置失靈時(shí)獨(dú)立地對(duì)其進(jìn)行 更換，且因此簡(jiǎn)化了修理。進(jìn)一步，本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換模塊，其中與常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊的組 成元件的數(shù)目相比，所述光電轉(zhuǎn)換模塊的組成元件的數(shù)目減少，從而使得能夠進(jìn)行大規(guī)模 生產(chǎn)且降低制造成本。


通過(guò)參看附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將更明了本發(fā) 明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是說(shuō)明常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖；圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖；圖3是說(shuō)明如圖2所示的集成電路板和光學(xué)裝置陣列的透視圖；圖4是說(shuō)明在連接到圖2所示的光學(xué)裝置陣列之后的集成電路板的側(cè)視圖；圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖；圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖；圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖；圖8是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖；圖9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖；圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。[主要元件的參考標(biāo)號(hào)的簡(jiǎn)要描述]120、220a、220b、320a、320b、420、520、620、720 光學(xué)裝置陣列110、210、310a、310b、630 集成電路板410、510、610、710 裸板111、211、311、411、511、611、711 光波導(dǎo)陣列100、200、300、400、500、600、700 印刷電路板140、240a、240b、340a、340b、440、540、640、740 半導(dǎo)體芯片129、229、329a、329b、402、429、542、529、602、629、702、729 信號(hào)線122、222a、222b、322a、322b、422、522、622、712 光學(xué)裝置114a、114b、214a、214b、214c、214d、314a、341b、314c、314d、414a、414b、514a、 514b、614a、614b、714a、714b 電極墊121a、121b、221a、221b、221c、221d、321a、321b、321c、321d、401c、519、619、701c 電極凸塊101、141、201、241、301a、301b、341a、341b、341c、341d、401a、401b、601a、601b、 701a:連接凸塊701b:連接引腳
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將在下文中參考展示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖更完全地描述本發(fā)明，使得所 屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易實(shí)行本發(fā)明的技術(shù)理念。在圖中，每一元件的厚度、寬度、大小等可能為了清楚而夸大。
此外，當(dāng)將元件稱(chēng)為“連接凸塊”或“電極凸塊”時(shí)，所述元件可在其包含普通焊料 球的意義上來(lái)解釋。如本文所使用，單數(shù)形式“一”和“所述”既定還包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有清 楚指示。相同標(biāo)號(hào)在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和附圖中始終指代具有相同功能和動(dòng)作的相同元件。實(shí)施例1圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。如圖2中所說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊包括印刷電路板100、 安裝在印刷電路板100上且內(nèi)部包含光波導(dǎo)陣列111的集成電路(IC)板110、安裝在集成 電路板110上的半導(dǎo)體芯片140，以及與光波導(dǎo)陣列111水平定位的光學(xué)裝置陣列120。集成電路板110通過(guò)倒裝芯片接合方法，使用第一連接凸塊101電連接到印刷電 路板100。定位于集成電路板110中的光波導(dǎo)陣列111，用以傳輸從光學(xué)裝置陣列120提供 的光信號(hào)。圖3是說(shuō)明集成電路板110和光學(xué)裝置陣列120的透視圖，用以更具體地描述根 據(jù)本發(fā)明的光耦合結(jié)構(gòu)。如圖3中所說(shuō)明，第一電極墊114a和第二電極墊114b定位于集成電路板110的 面向光學(xué)裝置陣列120的一個(gè)側(cè)壁處。第一電極墊114a定位于光波導(dǎo)陣列111上方，且第 二電極墊114b定位于光波導(dǎo)陣列111下方。此外，信號(hào)線129形成于集成電路板110上。 信號(hào)線129從/向半導(dǎo)體芯片140接收/發(fā)射電信號(hào)。信號(hào)線129和第一電極墊114a — 起以單個(gè)單元形成，或者信號(hào)線129電連接到第一電極墊114。第二電極墊114b連接到集 成電路板110內(nèi)的接地線(未圖示)。光學(xué)裝置陣列120包括將連接到集成電路板110的第一電極墊114a的第一電極 凸塊121a、將連接到集成電路板110的第二電極墊114b的第二電極凸塊121b，以及將光學(xué) 連接到光波導(dǎo)陣列111的光學(xué)裝置122 (光發(fā)射單元或光接收單元)。當(dāng)制造集成電路板110時(shí)，提供預(yù)定大小的光學(xué)裝置陣列120。因此，第一電極墊 114a和第二電極墊114b以及光波導(dǎo)陣列111需要定位于集成電路板110中，以便對(duì)應(yīng)于定 位在光學(xué)裝置陣列120中的第一電極凸塊121a和第二電極凸塊121b以及光學(xué)裝置122的 大小和位置，從而相對(duì)容易且高效地實(shí)現(xiàn)光波導(dǎo)陣列111與光學(xué)裝置122之間的光耦合。圖4是說(shuō)明連接到集成電路板110的光學(xué)裝置陣列120的側(cè)視圖。如圖4中所說(shuō)明，集成電路板110的第一電極墊114a和第二電極墊114b與光學(xué)裝 置陣列120的第一電極凸塊121a和第二電極凸塊121b對(duì)準(zhǔn)，且光波導(dǎo)陣列111與光學(xué)裝 置122對(duì)準(zhǔn)。因此，通過(guò)簡(jiǎn)單地將集成電路板110和光學(xué)裝置陣列120在圖3中所說(shuō)明的 箭頭B的方向上連接在一起來(lái)高效地實(shí)現(xiàn)光波導(dǎo)陣列111與光學(xué)裝置122之間的光耦合。優(yōu)選的是，定位于集成電路板110的一個(gè)側(cè)壁處的第一電極墊114a和第二電極墊 114b的大小可大于光學(xué)裝置陣列120的第一電極凸塊121a和第二電極凸塊121b的大小， 從而在預(yù)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)光學(xué)裝置陣列120的位置，以保障光波導(dǎo)陣列111與光學(xué)裝置112 之間的位置匹配裕度。第一電極墊114a和第二電極墊114b可使用各種金屬，例如銅(Cu)、 鋁(Al)、金(Au)和其它金屬。此外，第一電極墊114a和第二電極墊114b可涂覆有使用各 種材料(例如鎳(Ni)、金(Au)、錫(Sn)、銀(Ag)和其它材料)的涂膜，以改進(jìn)接合到光學(xué)裝置陣列120的性能。在圖2中，集成電路板110通過(guò)倒裝芯片接合方法，通過(guò)第一連接凸塊101電連接 到印刷電路板100的上部部分。集成電路板110用作使得半導(dǎo)體芯片140容易電連接到印 刷電路板100的媒介。在半導(dǎo)體芯片140中，存在許多個(gè)電極，且電極之間的間隔僅為幾十微米。因此， 為了將半導(dǎo)體芯片140直接連接到印刷電路板100，印刷電路板100的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，且成 本顯著增加。因此，半導(dǎo)體芯片140不是直接安裝在印刷電路板100上，而是安裝在集成電 路板110上。也就是說(shuō)，集成電路板110用作半導(dǎo)體芯片140與印刷電路板100之間的電 連接媒介，從而電連接半導(dǎo)體芯片140和印刷電路板100。如所描述，包含用以驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置陣列120的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體芯片140安裝在 集成電路板110上。半導(dǎo)體芯片140通過(guò)第二連接凸塊141和信號(hào)線129電連接到集成電 路板110。此外，可在半導(dǎo)體芯片140與集成電路板110之間填充樹(shù)脂材料，以減輕集成電 路板110與半導(dǎo)體芯片140之間的熱應(yīng)力。此外，雖然圖中未說(shuō)明，但如果需要的話，可在印刷電路板100與集成電路板110 之間填充給定樹(shù)脂材料，以減輕因外部溫度改變時(shí)裝置(組件)之間的熱膨脹系數(shù)差異而 發(fā)生的應(yīng)力。此外，可在集成電路板110與光學(xué)裝置陣列120之間填充光學(xué)透明環(huán)氧樹(shù)脂，以增 加光耦合效率。光學(xué)透明環(huán)氧樹(shù)脂與光波導(dǎo)陣列111的光波導(dǎo)具有類(lèi)似的折射率。優(yōu)選使 用在光學(xué)裝置陣列120的使用波長(zhǎng)中具有良好的光學(xué)透明度的聚合物環(huán)氧樹(shù)脂。舉例來(lái) 說(shuō)，光學(xué)透明環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)選具有1. 4到1. 6的折射率，以及光學(xué)裝置陣列120中所發(fā)射的光 的波長(zhǎng)中80%到95%的光學(xué)傳輸。然而，光學(xué)裝置陣列120與光波導(dǎo)陣列111之間的光耦合不一定由光學(xué)透明環(huán)氧 樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)。光學(xué)裝置陣列120和光波導(dǎo)陣列111可通過(guò)普通封裝技術(shù)使用輔助套管或類(lèi)似 物來(lái)耦合，除非光耦合效率顯著降低。在圖2和圖3中，光學(xué)裝置陣列120可使用選自垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)、 發(fā)光二極管(LED)和光電二極管的群組的任何一個(gè)光學(xué)裝置。此外，光波導(dǎo)陣列111可優(yōu)選形成為硅石光波導(dǎo)或聚合物光波導(dǎo)。然而，本發(fā)明不 將光波導(dǎo)陣列111的材料限于上文所提及的材料。除了硅石和聚合物之外，光波導(dǎo)陣列111 還可使用任何材料(只要其為透明的)形成，如玻璃。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的上述結(jié)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換模塊具有以下驅(qū)動(dòng)特性通過(guò)形成于印刷電路板100內(nèi)的電布線105傳輸?shù)男盘?hào)經(jīng)過(guò)集成電路板110，且 被傳輸?shù)桨雽?dǎo)體芯片140的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路的電信號(hào)通過(guò)第二連接凸塊141和信號(hào)線 129傳輸?shù)焦鈱W(xué)裝置陣列120的光學(xué)裝置122。光學(xué)裝置122 (當(dāng)其為發(fā)光單元時(shí))將電信 號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，且將光信號(hào)傳輸?shù)焦獠▽?dǎo)陣列111。傳輸?shù)焦獠▽?dǎo)陣列111的光信號(hào)沿著 光波導(dǎo)陣列111在圖2中所說(shuō)明的箭頭A的方向上傳輸。實(shí)施例2圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。如圖5中所說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊與圖2中所說(shuō)明的根據(jù) 本發(fā)明第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，不同的是連接到集成電路板210的兩側(cè)的第一光學(xué)裝置陣列220a和第二光學(xué)裝置陣列220b。在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，集成電路210通過(guò)倒裝芯片接合方 法，通過(guò)第一連接凸塊201接合在印刷電路板200上。信號(hào)線229形成于集成電路板210 上，以傳輸來(lái)自第一半導(dǎo)體芯片240a和第二半導(dǎo)體芯片240b的電信號(hào)。連接到信號(hào)線229 的第一電極墊214a定位于集成電路板210的上部側(cè)。此外，光波導(dǎo)陣列211定位于集成電 路板210中。連接到形成于集成電路板210中的接地線的第二電極墊214b定位于集成電 路板210的下部側(cè)。第一光學(xué)裝置陣列220a包括連接到集成電路板210的第一電極墊214a的第一 電極凸塊221a、連接到集成電路板210的第二電極墊214b的第二電極凸塊221b、以及在水 平方向上光學(xué)連接到光波導(dǎo)陣列211 (或單個(gè)光波導(dǎo))的光發(fā)射單元222a，所述光波導(dǎo)陣列 211 (或單個(gè)光波導(dǎo))經(jīng)過(guò)集成電路板210且定位于集成電路板210中。第二光學(xué)裝置陣列220b包括連接到集成電路板210的第三電極墊214c的第三 電極凸塊221c、連接到集成電路板210的第四電極墊214d的第四電極凸塊221d、以及在水 平方向上光學(xué)連接到光波導(dǎo)陣列211 (或單個(gè)光波導(dǎo))的光接收單元222b，所述光波導(dǎo)陣列 211 (或單個(gè)光波導(dǎo))經(jīng)過(guò)集成電路板210且定位于集成電路板210中。在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，由于第一光學(xué)裝置陣列220a和第 二光學(xué)裝置陣列220b以相同的預(yù)定大小提供，因此第一電極墊214a、第二電極墊214b、第 三電極墊214c和第四電極墊214d以及光波導(dǎo)陣列211需要定位于集成電路板110中，以便 對(duì)應(yīng)于定位在第一光學(xué)裝置陣列220a和第二光學(xué)裝置陣列220b中的第一電極凸塊221a、 第二電極凸塊221b、第三電極凸塊221c和第四電極凸塊221d、光發(fā)射單元222a以及光接 收單元222b的大小和位置。由于第一電極墊214a、第二電極墊214b、第三電極墊214c和第四電極墊214d以 及光波導(dǎo)陣列211經(jīng)定位以便對(duì)應(yīng)于第一光學(xué)裝置陣列220a和第二光學(xué)裝置陣列220b的 第一電極凸塊221a、第二電極凸塊221b、第三電極凸塊221c和第四電極凸塊221d、光發(fā)射 單元222a以及光接收單元222b的大小和位置，因此通過(guò)簡(jiǎn)單地將集成電路板210的第一 電極墊214a、第二電極墊214b、第三電極墊214c和第四電極墊214d連接到第一電極凸塊 221a、第二電極凸塊221b、第三電極凸塊221c和第四電極凸塊221d，來(lái)高效地實(shí)現(xiàn)光波導(dǎo) 陣列211、光發(fā)射單元222a和光接收單元222b之間的光耦合。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的上文所述結(jié)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換模塊具有以下驅(qū)動(dòng)特性大規(guī)模集成電路(large-scale integration, LSI) 280中的電信號(hào)經(jīng)由集成電路 板210的信號(hào)線229傳輸?shù)降谝话雽?dǎo)體芯片240a。第一半導(dǎo)體芯片240a響應(yīng)于輸入電信 號(hào)而產(chǎn)生新的電信號(hào)，且將新的電信號(hào)傳輸?shù)降谝还鈱W(xué)裝置陣列220a。第一光學(xué)裝置陣列 220a的光發(fā)射單元222a將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，且在箭頭A的方向上傳輸光信號(hào)經(jīng)過(guò)光波 導(dǎo)陣列211。從第一光學(xué)裝置陣列220傳輸經(jīng)過(guò)光波導(dǎo)陣列211的光信號(hào)被傳輸?shù)脚c第一 光學(xué)裝置陣列220a相對(duì)定位的第二光學(xué)裝置陣列220b的光接收單元222b。第二光學(xué)裝置 陣列220b的光接收單元222b將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，且通過(guò)信號(hào)線229將電信 號(hào)傳輸?shù)降诙雽?dǎo)體芯片240b。第二半導(dǎo)體芯片240b放大電信號(hào)且將其傳輸?shù)酱笠?guī)模集 成電路280。實(shí)施例3
8
圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。參看圖6，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊與根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光 電轉(zhuǎn)換模塊具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，不同的是第一集成電路板310a和第二集成電路板310b安裝 在印刷電路板300上，且第一光學(xué)裝置陣列320a和第二光學(xué)裝置陣列320b分別定位于第 一集成電路板310a和第二集成電路板310b的面向彼此的側(cè)面。如圖6中所說(shuō)明，第一集成電路板310a和第二集成電路板310b定位于印刷電路 板300上以便彼此間隔開(kāi)。第一集成電路板310a和第二集成電路板310b通過(guò)光波導(dǎo)陣列 311彼此連接，光波導(dǎo)陣列311延伸以定位于第一集成電路板310a和第二集成電路板310b中。在第一集成電路板310a中，第一信號(hào)線329a定位于第一集成電路板310a上，以 傳輸?shù)谝话雽?dǎo)體芯片340a的電信號(hào)，且連接到第一信號(hào)線329a的第一電極墊314a定位于 集成電路板310a的上部側(cè)。光波導(dǎo)陣列311定位于第一集成電路板310a內(nèi)。光波導(dǎo)陣列 311延伸到第二集成電路板310b內(nèi)。第二電極墊314b定位于集成電路板310a的下部側(cè)。 第二電極墊314b連接到定位于第一集成電路板310a內(nèi)的接地線(未圖示)。以與在第一集成電路板310a中相同的方式，第二信號(hào)線329b、第三電極墊314c和 第四電極墊314d定位于第二集成電路板310b中。第二信號(hào)線329b定位于第二集成電路 板310b上，且第三電極墊314c和第四電極墊314d定位于第二集成電路板310b的一個(gè)側(cè) 壁處。第一光學(xué)裝置陣列320a定位于第一集成電路板310a的一側(cè)。將分別連接到第一 集成電路板310a的第一電極墊314a和第二電極墊314b的第一電極凸塊321a和第二電極 凸塊321b定位于第一光學(xué)裝置陣列320a的一個(gè)側(cè)壁處。此外，將連接到光波導(dǎo)陣列311 的光發(fā)射單元322a定位于第一光學(xué)裝置陣列320a中。第二光學(xué)裝置陣列320b定位于第二集成電路板310b的一側(cè)。將分別連接到第二 集成電路板310b的第三電極墊314c和第四電極墊314d的第一電極凸塊321a和第二電極 凸塊321b定位于第二光學(xué)裝置陣列320b的一個(gè)側(cè)壁處。此外，將連接到光波導(dǎo)陣列311 的光接收單元322b定位于第二光學(xué)裝置陣列320b中。在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，第一光學(xué)裝置陣列320a和第二光 學(xué)裝置陣列320b以相同的預(yù)定大小提供。因此，第一電極墊314a、第二電極墊314b、第三 電極墊314c和第四電極墊314d以及光波導(dǎo)陣列311需要定位于第一集成電路板310a和 第二集成電路板310b中，以便對(duì)應(yīng)于定位在第一光學(xué)裝置陣列320a和第二光學(xué)裝置陣 列320b中的第一電極凸塊321a、第二電極凸塊321b、第三電極凸塊321c和第四電極凸塊 321d、光發(fā)射單元322a以及光接收單元322b的大小和位置。因此，簡(jiǎn)單地通過(guò)將第一電極 凸塊321a、第二電極凸塊321b、第三電極凸塊321c和第四電極凸塊321d連接到第一電極 墊314a、第二電極墊314b、第三電極墊314c和第四電極墊314d的工作來(lái)將光波導(dǎo)陣列311 穩(wěn)定地連接到光發(fā)射單元322a和光接收單元322b，使得光耦合被高效地實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的上文所述結(jié)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換模塊具有以下驅(qū)動(dòng)特性從第一大規(guī)模集成電路380a輸出的電信號(hào)通過(guò)第一連接凸塊341a和第一信號(hào)線 329a傳輸?shù)降谝话雽?dǎo)體芯片340a。第一半導(dǎo)體芯片340a響應(yīng)于輸入電信號(hào)而產(chǎn)生新的電 信號(hào)，且所產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)第二連接凸塊341b、第一信號(hào)線329a、第一電極墊314a和第一電極凸塊321a傳輸?shù)降谝还鈱W(xué)裝置陣列320a的光發(fā)射單元322a。光發(fā)射單元322a將 輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)且將光信號(hào)傳輸?shù)焦獠▽?dǎo)陣列311。從光發(fā)射單元322a提供到光波導(dǎo)陣列311的光信號(hào)在箭頭A的方向上傳輸?shù)降?二光學(xué)裝置陣列320b的光接收單元322b。光接收單元322b將所傳輸?shù)墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)，且經(jīng)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)通過(guò)第三電極凸塊321c、第三電極墊314c、第二信號(hào)線329b和第三 連接凸塊341c傳輸?shù)降诙雽?dǎo)體芯片340b。第二半導(dǎo)體芯片340b放大所輸入的電信號(hào)， 且通過(guò)第三連接凸塊341c、第二信號(hào)線329b和第四連接凸塊341d將經(jīng)放大的電信號(hào)傳輸 到第二大規(guī)模集成電路380b。實(shí)施例4圖7是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。參看圖7，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊就使光學(xué)裝置陣列與光波導(dǎo)陣 列對(duì)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和方法來(lái)說(shuō)，類(lèi)似于根據(jù)本發(fā)明的第一、第二和第三實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊。 但是，不同于根據(jù)其中光波導(dǎo)陣列定位于集成電路板內(nèi)的第一、第二和第三實(shí)施例的光電 轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊具有不同的結(jié)構(gòu)，其中光波導(dǎo)陣列定位于未形 成有集成電路的裸板內(nèi)。如圖7中所說(shuō)明，根據(jù)第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊包括裸板410，其安裝在印刷 電路板400上；光學(xué)裝置陣列420，其關(guān)于光在定位于裸板410內(nèi)的光波導(dǎo)陣列411中傳輸 的方向水平光學(xué)連接；以及半導(dǎo)體芯片440，其安裝在印刷電路板400上且與裸板410水平 定位。如上文所述，在根據(jù)第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，光波導(dǎo)陣列定位于裸板中，而 不是集成電路板中。這是因?yàn)樵谟靡栽诰哂幸圆煌螤钚纬傻募呻娐返募呻娐钒逯行?成光波導(dǎo)陣列的過(guò)程中存在許多限制。因此，在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，通過(guò)在裸板410中 而不是集成電路板中實(shí)現(xiàn)光波導(dǎo)陣列411來(lái)簡(jiǎn)化所述過(guò)程。裸板410和半導(dǎo)體芯片440通過(guò)倒轉(zhuǎn)芯片接合方法分別安裝在印刷電路板400 上。半導(dǎo)體芯片440通過(guò)第一連接凸塊401a連接到定位于印刷電路板400上的第一信號(hào) 線402。第二信號(hào)線429定位于裸板410下方，且通過(guò)第二連接凸塊401b連接到第一信號(hào) 線 402。裸板410是其中未形成集成電路的純板。裸板410由具有介電特性的材料組成。 舉例來(lái)說(shuō)，裸板410可由未摻雜有雜質(zhì)的陶瓷或半導(dǎo)體材料形成。光波導(dǎo)陣列411定位于 裸板410內(nèi)，且第一電極墊414a和第二電極墊414b定位于裸板410的一個(gè)側(cè)壁上。光波 導(dǎo)陣列411定位于第一電極墊414a與第二電極墊414b之間。優(yōu)選的是，光波導(dǎo)陣列411可形成為硅石光波導(dǎo)或聚合物光波導(dǎo)。然而，本發(fā)明不 將光波導(dǎo)陣列的材料限于上文所提及的材料。光波導(dǎo)陣列可使用任何材料(只要其為具有 所需折射率且能夠傳輸光的透明材料，如玻璃)形成。此外，光波導(dǎo)的截面形狀不限于正方 形。光波導(dǎo)的截面形狀可具有圓形形狀或各種形狀中的任一者。光學(xué)裝置陣列420通過(guò)第一和第二電極凸塊401c連接到裸板410的第一電極墊 414a和第二電極墊414b中的每一者。光學(xué)裝置陣列420包括在水平方向上光學(xué)連接到光 波導(dǎo)陣列411的光學(xué)裝置(光發(fā)射單元或光接收單元)412。如圖7中所說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的上文所述結(jié)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換模塊具有以下驅(qū)動(dòng)特性從包含用以驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置陣列420的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體芯片440輸出的電信號(hào)通 過(guò)第一連接凸塊401a傳輸?shù)接∷㈦娐钒?00上的第一信號(hào)線402。傳輸?shù)降谝恍盘?hào)線402 的電信號(hào)通過(guò)第二連接凸塊401b傳輸?shù)铰惆?10的第二信號(hào)線429。傳輸?shù)降诙盘?hào)線 429的電信號(hào)經(jīng)過(guò)第二電極墊414b和第二電極凸塊401c，且被傳輸?shù)焦鈱W(xué)裝置陣列420。 光學(xué)裝置陣列420將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，且發(fā)射光穿過(guò)光學(xué)裝置412 (當(dāng)其為光發(fā) 射單元時(shí))。發(fā)射穿過(guò)光學(xué)裝置412的光信號(hào)在如圖所示的箭頭的方向上傳輸經(jīng)過(guò)光波導(dǎo) 陣列411。實(shí)施例5圖8是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。參看圖8，類(lèi)似于根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊，在根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施 例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，電路裝置和光路裝置獨(dú)立且單獨(dú)地定位于印刷電路板500上。但根 據(jù)第五實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊與根據(jù)第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊之間的差異在于用以電 連接電路裝置與光路裝置的連接結(jié)構(gòu)。如圖8中所說(shuō)明，不同于根據(jù)其中半導(dǎo)體芯片和裸板通過(guò)接合方法使用連接凸塊 安裝在印刷電路板上的第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊，在根據(jù)第五實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊 中，半導(dǎo)體芯片540和裸板510直接安裝在印刷電路板500上。光波導(dǎo)陣列511定位于裸板510內(nèi)。第一電極墊514a和第二電極墊514b定位于 裸板510的一個(gè)側(cè)壁上。光波導(dǎo)陣列511定位于第一電極墊514a與第二電極墊514b之間。光學(xué)裝置陣列520通過(guò)第一和第二電極凸塊519連接到裸板510。第一和第二電 極凸塊519連接到定位于裸板510的一個(gè)側(cè)壁的第一電極墊514a和第二電極墊514b。光 學(xué)裝置陣列520的光學(xué)裝置522將第一和第二電極凸塊519連接到第一電極墊514a和第 二電極墊514b，從而自動(dòng)連接到光波導(dǎo)陣列511。第一信號(hào)線542定位于半導(dǎo)體芯片540上，且第一信號(hào)線542與定位于裸板510 上的第二信號(hào)線529以及電線518接合。如圖8中所說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的上文所述結(jié)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換模塊具 有以下驅(qū)動(dòng)特性從包含用以驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置陣列520的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體芯片540輸出的電信號(hào)傳 輸?shù)降谝恍盘?hào)線542，且通過(guò)第一信號(hào)線542傳輸?shù)碾娦盘?hào)通過(guò)電線518傳輸?shù)铰惆?10的 第二信號(hào)線529。傳輸?shù)降诙盘?hào)線529的電信號(hào)穿過(guò)第二電極墊514b和第二電極凸塊 519，且被傳輸?shù)焦鈱W(xué)裝置陣列520。光學(xué)裝置522(當(dāng)其為光發(fā)射單元時(shí))將輸入的電信號(hào) 轉(zhuǎn)換為光信號(hào)且發(fā)射光。從光學(xué)裝置522發(fā)射的光信號(hào)在如圖所示的箭頭的方向上傳輸經(jīng) 過(guò)裸板510的光波導(dǎo)陣列511。實(shí)施例6圖9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。參看圖9，類(lèi)似于根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊，在根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施 例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，電路裝置和光路裝置獨(dú)立且單獨(dú)地定位于印刷電路板600上。但不 同于根據(jù)其中半導(dǎo)體芯片通過(guò)倒裝芯片接合方法安裝在印刷電路板上的第四實(shí)施例的光 電轉(zhuǎn)換模塊，在根據(jù)第六實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，半導(dǎo)體芯片640安裝在集成電路板630上，集成電路板630通過(guò)倒裝芯片接合方法安裝在印刷電路板600上。如上文所述，不同于第四實(shí)施例，第六實(shí)施例以如下結(jié)構(gòu)提供光電轉(zhuǎn)換模塊半導(dǎo) 體芯片640不是直接安裝在印刷電路板600上，而是安裝在安裝于印刷電路板600上的集 成電路板630上。當(dāng)包含于半導(dǎo)體芯片640中的驅(qū)動(dòng)電路以較高速度操作時(shí)，將半導(dǎo)體芯 片640安裝在集成電路板630上而不是將其直接安裝在印刷電路板600上在經(jīng)濟(jì)上是有利 的。在根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，集成電路板630通過(guò)倒裝芯片接合 方法，使用第一連接凸塊601a電連接到印刷電路板600的頂部。集成電路板630用作用以 使得半導(dǎo)體芯片640容易電連接到印刷電路板600的媒介。在半導(dǎo)體芯片640中，存在許多個(gè)電極，且電極之間的間隔僅為幾十微米。因此， 為了將半導(dǎo)體芯片640直接連接到印刷電路板600，印刷電路板600的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且成本 顯著增加。為了防止這些問(wèn)題，將集成電路板630用作半導(dǎo)體芯片640與印刷電路板600 之間的電連接媒介，以電連接半導(dǎo)體芯片640與印刷電路板600。裸板610通過(guò)倒裝芯片接合方法安裝在印刷電路板600上。裸板610是其中未形 成集成電路的純板。裸板610由具有介電特性的材料組成。光波導(dǎo)陣列611定位于裸板 610內(nèi)，且第一電極墊614a和第二電極墊614b定位于裸板610的一個(gè)側(cè)壁上。光波導(dǎo)陣 列611定位于第一電極墊614a與第二電極墊614b之間。連接到第二電極墊614b的第二 信號(hào)線629定位于裸板610下方。光學(xué)裝置陣列620通過(guò)第一和第二電極凸塊619連接到裸板610的第一電極墊 614a和第二電極墊614b。光學(xué)裝置陣列620包括在水平方向上光學(xué)連接到光波導(dǎo)陣列611 的光學(xué)裝置(光發(fā)射單元或光接收單元)622。如圖9中所說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的上文所述結(jié)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換模塊具 有以下驅(qū)動(dòng)特性從包含用以驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置陣列620的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體芯片640輸出的電信號(hào)通 過(guò)第三連接凸塊617傳輸?shù)郊呻娐钒?30。傳輸?shù)郊呻娐钒?30的電信號(hào)通過(guò)第一連 接凸塊601a傳輸?shù)降谝恍盘?hào)線602，且傳輸?shù)降谝恍盘?hào)線602的電信號(hào)通過(guò)第二連接凸塊 601b傳輸?shù)铰惆?10的第二信號(hào)線629。傳輸?shù)降诙盘?hào)線629的電信號(hào)通過(guò)第二電極墊 614b和第二電極凸塊619傳輸?shù)焦鈱W(xué)裝置陣列620。光學(xué)裝置陣列620將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn) 換為光信號(hào)，且通過(guò)光學(xué)裝置622發(fā)射光。從光學(xué)裝置622發(fā)射的光通過(guò)鄰近定位的裸板 610的光波導(dǎo)陣列611傳輸。實(shí)施例7圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊的截面圖。參看圖10，類(lèi)似于根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊，在根據(jù)本發(fā)明第七實(shí) 施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，電路裝置和光路裝置獨(dú)立且單獨(dú)地定位于印刷電路板700上。但 不同于根據(jù)第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊，在根據(jù)第七實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊中，裸板710 通過(guò)連接引腳701b連接到定位于印刷電路板700上的第一信號(hào)線702。引腳孔可以陣列形式形成于印刷電路板700上，使得連接引腳701b被插入而耦 合。引腳孔由具有導(dǎo)電性的材料組成。當(dāng)連接引腳701b被插入而耦合時(shí)，引腳孔電連接到 連接引腳701b。此外，當(dāng)連接引腳701b被插入時(shí)，引腳孔以預(yù)定壓力緊固連接引腳701b。
連接引腳701b還電連接到定位于印刷電路板700上的第一信號(hào)線702。可在第一 信號(hào)線702中形成通孔，使得連接引腳701b穿過(guò)所述通孔。連接引腳701b穿過(guò)第一信號(hào) 線702的通孔插入印刷電路板700的引腳孔中。除連接引腳701b和引腳孔以外的構(gòu)成與第四實(shí)施例中所描述的相同。因此，將參 看本發(fā)明第四實(shí)施例的描述以獲得對(duì)根據(jù)第七實(shí)施例的其它構(gòu)成的更詳細(xì)描述。如所描述，不同于根據(jù)第四實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)第七實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換 模塊具有的結(jié)構(gòu)為裸板710通過(guò)連接引腳701b連接到定位于印刷電路板700上的第一信 號(hào)線702。這是為了改進(jìn)在裸板710失靈時(shí)，裸板710對(duì)/從印刷電路板700的可附接性/ 可脫離性。也就是說(shuō)，裸板710通過(guò)使用可相對(duì)容易附接/脫離的連接引腳701b，通過(guò)第一 信號(hào)線702連接到印刷電路板700。因此，當(dāng)裸板710失靈時(shí)，容易使其從印刷電路板700 分離以進(jìn)行更換。如圖10中所說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的上文述結(jié)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換模塊具有 以下驅(qū)動(dòng)特性從包含用以驅(qū)動(dòng)光學(xué)裝置陣列720的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體芯片740輸出的電信號(hào)通 過(guò)連接凸塊701a傳輸?shù)接∷㈦娐钒?00上的第一信號(hào)線702。傳輸?shù)降谝恍盘?hào)線702的電 信號(hào)通過(guò)連接引腳701b傳輸?shù)铰惆?10的第二信號(hào)線729。傳輸?shù)降诙盘?hào)線729的電 信號(hào)穿過(guò)第二電極墊714b和第二電極凸塊701c，且被傳輸?shù)焦鈱W(xué)裝置陣列720。光學(xué)裝置 陣列720將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，且通過(guò)光學(xué)裝置712 (當(dāng)其為光發(fā)射單元時(shí))發(fā)射 光。通過(guò)光學(xué)裝置712發(fā)射的光信號(hào)在如圖所示的箭頭的方向上傳輸經(jīng)過(guò)光波導(dǎo)陣列711。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，容易通過(guò)簡(jiǎn)單地將定位于光波導(dǎo)陣列處的電極墊連接 到定位于光學(xué)裝置陣列處的電極凸塊來(lái)實(shí)現(xiàn)光波導(dǎo)陣列與光學(xué)裝置之間的光耦合。此外， 印刷電路板上的大規(guī)模集成電路之間的高速且高容量電信號(hào)由光學(xué)裝置陣列和光波導(dǎo)陣 列容易且快速地傳輸。此外，由于光學(xué)裝置直接耦合到光波導(dǎo)陣列，因此光學(xué)裝置與光波 導(dǎo)陣列之間的間隔維持在幾十微米內(nèi)，從而與常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊相比獲得卓越的光耦合效 率。因此，本發(fā)明具有以下作用首先，根據(jù)本發(fā)明，電極墊定位于光波導(dǎo)陣列的一個(gè)側(cè)壁處，且通過(guò)電極墊，光學(xué) 裝置被定位成關(guān)于光在光波導(dǎo)陣列中傳輸?shù)姆较蛩降刈詣?dòng)對(duì)準(zhǔn)(與光波導(dǎo)陣列)，從而 改進(jìn)光耦合效率且因此減少光損失。其次，通過(guò)定位于光波導(dǎo)陣列的一個(gè)側(cè)壁處的電極墊，光學(xué)裝置被定位成關(guān)于光 在光波導(dǎo)陣列中傳輸?shù)姆较蛩降刈詣?dòng)對(duì)準(zhǔn)，從而使得有可能將光學(xué)裝置與光波導(dǎo)之間的 距離維持在幾十微米內(nèi)，且因此與常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊相比獲得卓越的光耦合效率。第三，光電轉(zhuǎn)換模塊的在物理上彼此分離的電路單元(半導(dǎo)體芯片)和光路單元 (光波導(dǎo)陣列)定位于印刷電路板上，從而使得有可能在電路單元或光路單元失靈時(shí)獨(dú)立 地對(duì)其進(jìn)行更換，且因此簡(jiǎn)化了修理。第四，由于光學(xué)裝置被定位成關(guān)于光在光波導(dǎo)陣列中傳輸?shù)姆较蛩降貙?duì)準(zhǔn)，因 此不需要例如常規(guī)光電轉(zhuǎn)換模塊中所使用的微鏡或透鏡等任何組成元件。因此，與現(xiàn)有技 術(shù)相比，組成元件的數(shù)目減少。這使得能夠進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換模塊的大規(guī)模生產(chǎn)，且降低制造成 本。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種光電轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，包括印刷電路板；集成電路板，安裝在所述印刷電路板上，從所述集成電路板的一側(cè)穿過(guò)到另一側(cè)的光波導(dǎo)陣列定位于所述集成電路板中，且第一和第二電極墊定位于所述集成電路板的一個(gè)側(cè)壁處；光學(xué)裝置陣列，將分別連接到所述第一和第二電極墊的第一和第二電極凸塊定位于所述光學(xué)裝置陣列的面向所述集成電路板的一個(gè)側(cè)壁處，且光學(xué)裝置定位于所述光學(xué)裝置陣列的中間部分中；以及半導(dǎo)體芯片，其安裝在所述集成電路板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述第一和第二電極墊的位置 經(jīng)確定以在所述第一和第二電極墊連接到所述第一和第二電極凸塊時(shí)，在所述光波導(dǎo)陣列 與所述光學(xué)裝置之間產(chǎn)生光耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，進(jìn)一步包括 第一連接凸塊，用以連接所述集成電路板與所述印刷電路板； 信號(hào)線，其定位于所述集成電路板上且連接到所述第一電極墊；以及 第二連接凸塊，用以連接所述半導(dǎo)體芯片與所述信號(hào)線。
4.一種光電轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，包括 印刷電路板；裸板，安裝在所述印刷電路板上，從所述裸板的一側(cè)經(jīng)過(guò)到另一側(cè)的光波導(dǎo)陣列定位 于所述裸板中，且第一和第二電極墊定位于所述裸板的一個(gè)側(cè)壁處；光學(xué)裝置陣列，將分別連接到所述第一和第二電極墊的第一和第二電極凸塊定位于所 述光學(xué)裝置陣列的面向所述裸板的一個(gè)側(cè)壁處，且光學(xué)裝置定位于所述光學(xué)裝置陣列的中 間部分中；以及半導(dǎo)體芯片，安裝在所述印刷電路板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述第一和第二電極墊的位置 經(jīng)確定以在所述第一和第二電極墊連接到所述第一和第二電極凸塊時(shí)，在所述光波導(dǎo)陣列 與所述光學(xué)裝置之間產(chǎn)生光耦合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，進(jìn)一步包括 第一信號(hào)線，定位于所述印刷電路板上；第二信號(hào)線，定位于所述裸板下方且連接到所述第二電極墊； 第一連接凸塊，用以連接所述半導(dǎo)體芯片與所述第一信號(hào)線；以及 第二連接凸塊，用以連接所述第一信號(hào)線與所述第二信號(hào)線。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，進(jìn)一步包括 第一信號(hào)線，定位于所述半導(dǎo)體芯片上；第二信號(hào)線，定位于所述裸板上且連接到所述第二電極墊；以及 電線，用以連接所述第一信號(hào)線與所述第二信號(hào)線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光電轉(zhuǎn)換模塊，包括印刷電路板；集成電路板，安裝在所述印刷電路板上，其中光波導(dǎo)陣列定位于所述集成電路板內(nèi)，以便從所述集成電路板的一側(cè)穿過(guò)到另一側(cè)，且第一和第二電極墊定位于所述集成電路板的一個(gè)側(cè)壁處；光學(xué)裝置陣列，將分別連接到所述第一和第二電極墊的第一和第二電極凸塊定位于所述光學(xué)裝置陣列的面向所述集成電路板的一個(gè)側(cè)壁處，且光學(xué)裝置定位于所述光學(xué)裝置陣列的中間部分中；以及半導(dǎo)體芯片，安裝在所述集成電路板上。本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換模塊，其中光學(xué)裝置和光波導(dǎo)在水平方向上排成陣列，從而改進(jìn)光耦合效率且因此減少光損失。
文檔編號(hào)G02B6/42GK101872760SQ20101010771
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者林永敏, 金會(huì)慶 申請(qǐng)人:電子部品研究院