背景技術(shù):
本公開(kāi)內(nèi)容涉及利用光信號(hào)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的高速光纖網(wǎng)絡(luò)。與諸如基于銅線的網(wǎng)絡(luò)的其他類型的網(wǎng)絡(luò)相比,光纖網(wǎng)絡(luò)具有各種優(yōu)點(diǎn)。許多現(xiàn)有的銅線網(wǎng)絡(luò)以關(guān)于銅線技術(shù)的接近最大可能的數(shù)據(jù)傳輸速率和接近最大可能的距離工作。光纖網(wǎng)絡(luò)能夠比銅線網(wǎng)絡(luò)所可能的在更遠(yuǎn)的距離以更大的速率可靠地傳輸數(shù)據(jù)。
所要求保護(hù)的主題不限于解決任何缺點(diǎn)的配置或者僅在諸如上述環(huán)境的環(huán)境中工作的配置。僅提供該背景以說(shuō)明可以利用本公開(kāi)內(nèi)容的情況的示例。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)示例中,頭部(header)子組件包括:多層基板,其具有底層、具有頂薄膜信號(hào)線的頂層和頂層與底層之間的具有厚膜跡線的一個(gè)或更多個(gè)中間層,厚膜跡線電耦接至頂薄膜信號(hào)線;以及光電子部件,其位于多層基板之上并且與信號(hào)線電耦接。
在另一示例中,頭部子組件包括:多層基板,其具有底層、頂層和在頂層與底層之間的一個(gè)或更多個(gè)中間層,所述頂層包括具有第一尺寸公差的頂薄膜信號(hào)線,所述一個(gè)或更多個(gè)中間層具有厚膜跡線,厚膜跡線電耦接至頂薄膜信號(hào)線,并且厚膜跡線具有大于第一尺寸公差的第二尺寸公差;以及光電子部件,其位于多層基板之上并且與信號(hào)線電耦接。
在又一示例中,一種方法包括:形成包括頂材料層、底材料層和中間材料層的材料層;通過(guò)厚膜金屬化在材料層中的至少一個(gè)上形成厚膜跡線;以及通過(guò)薄膜金屬化在材料層中的至少一個(gè)上形成薄膜信號(hào)線。
在另一示例中,一種方法包括:形成多層基板,包括形成底層、頂層和中間層,通過(guò)厚膜金屬化在中間層中的至少一個(gè)中間層上形成厚膜跡線,以及通過(guò)薄膜金屬化在頂層上形成薄膜信號(hào)線;以及將一個(gè)或更多個(gè)光電子部件耦接至所述多層基板,所述光電子部件被配置成發(fā)送或接收光學(xué)信號(hào)。
本發(fā)明內(nèi)容旨在以簡(jiǎn)化的形式介紹一系列的概念,這些概念在下面的詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述。本發(fā)明內(nèi)容不是為了識(shí)別所公開(kāi)主題的關(guān)鍵特征或基本特征,也不旨在用于幫助確定權(quán)利要求的范圍。另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中闡述,并且根據(jù)描述部分地將是明顯的,或者可以通過(guò)實(shí)踐習(xí)得。
附圖說(shuō)明
圖1a是示例光電子子組件的透視圖。
圖1b是圖1a的光電子子組件的側(cè)截面圖。
圖2a是圖1a至圖1b的光電子子組件的頭部子組件的頂透視圖。
圖2b是圖1a至圖1b的光電子子組件的頭部子組件的底透視圖。
圖2c是圖1a至圖1b的光電子子組件的頭部子組件的側(cè)視圖。
圖2d是圖1a至圖1b的光電子子組件的頭部子組件的頂視圖。
圖2e是圖1a至圖1b的光電子子組件的頭部子組件的底視圖。
圖3是圖1a至圖1b的光電子子組件的頭部子組件的分解透視圖。
圖4a是圖1a至圖1b的光電子子組件的光學(xué)部件的頂透視圖。
圖4b是圖1a至圖1b的光電子子組件的光學(xué)部件的底透視圖。
圖4c是圖1a至圖1b的光電子子組件的光學(xué)部件的截面透視圖。
具體實(shí)施方式
將參照附圖和具體語(yǔ)言用來(lái)描述本公開(kāi)內(nèi)容的各個(gè)方面。利用附圖和描述的方式不應(yīng)被解釋為限制其范圍。根據(jù)包括權(quán)利要求在內(nèi)的公開(kāi)內(nèi)容,另外的方面可以是明顯的或者可以通過(guò)實(shí)踐來(lái)習(xí)得。
以下說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)和詞語(yǔ)不限于書(shū)面含義,而僅用于使得能夠清楚和一致地理解本公開(kāi)內(nèi)容。應(yīng)該理解的是,除非上下文另有明確規(guī)定,單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)指示物。因此,例如提及“部件表面”包括對(duì)這些表面中的一個(gè)或更多個(gè)的引用。
術(shù)語(yǔ)“基本上”是指所述特征、參數(shù)或值不必精確地實(shí)現(xiàn),而是包括例如公差、測(cè)量誤差、測(cè)量精度限制以及本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他因素的偏差或變化可以以不排除特征旨在提供的效果的量發(fā)生。
術(shù)語(yǔ)“光電子子組件”可以用于指光電子組件的任何部分。然而,有時(shí)本公開(kāi)內(nèi)容可以使用“光電子子組件”來(lái)指代光電子組件的特定部分,如可通過(guò)上下文指示。
高速光纖網(wǎng)絡(luò)利用光信號(hào)(也可以被稱為光學(xué)信號(hào))經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。與諸如基于銅線的網(wǎng)絡(luò)的其他類型的網(wǎng)絡(luò)相比,光纖網(wǎng)絡(luò)具有各種優(yōu)點(diǎn)。許多現(xiàn)有的銅線網(wǎng)絡(luò)以關(guān)于銅線技術(shù)的接近最大可能的數(shù)據(jù)傳輸速率和接近最大可能的距離工作。光纖網(wǎng)絡(luò)能夠比銅線網(wǎng)絡(luò)所可能的在更遠(yuǎn)的距離以更大的速率可靠地傳輸數(shù)據(jù)。
雖然光纖網(wǎng)絡(luò)利用光信號(hào)來(lái)攜帶數(shù)據(jù),但許多電子設(shè)備例如計(jì)算機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用電信號(hào)。因此,光電子組件可用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào),將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),或?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)以及將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
光電子組件可以包括光電子子組件(osa)例如接收器光電子子組件(rosa)、發(fā)射器光電子子組件(tosa)或者接收器光電子子組件(rosa)和發(fā)射器光電子子組件(tosa)兩者。rosa利用諸如光電二極管的光檢測(cè)器來(lái)接收光信號(hào),并且將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。tosa接收電信號(hào)并且發(fā)送相應(yīng)的光信號(hào)。tosa可以包括光學(xué)發(fā)射器,例如生成通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓獾募す馄?。光電子組件或子組件可以包括諸如光學(xué)部件和/或電子部件的各種部件。
光電子組件或子組件可以包括諸如光學(xué)部件和/或電子部件的各種部件。光學(xué)部件涉及光學(xué)信號(hào)并且可以例如發(fā)射、接收、傳輸、攜帶、聚焦和/或準(zhǔn)直光學(xué)信號(hào)。涉及電信號(hào)的電氣部件可以例如接收、傳輸、攜帶、轉(zhuǎn)換、變換、調(diào)制和/或放大電子信號(hào)。光電子部件可以涉及電信號(hào)和光學(xué)信號(hào)兩者,并且可以被稱為換能器部件。光電子部件(例如二極管或激光器)可以將光信號(hào)改變?yōu)殡娦盘?hào)和/或?qū)㈦娦盘?hào)改變?yōu)楣鈱W(xué)信號(hào)。
一些光電子組件可以包括多個(gè)通道(多通道光電子組件),其中每個(gè)通道對(duì)應(yīng)于通過(guò)光纖傳播的一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)信號(hào)的集合。多通道光電子組件可以通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)支持增加的數(shù)據(jù)傳輸速率。例如,四通道光電子組件能夠以約相當(dāng)于可比較的單通道光電子組件的數(shù)據(jù)傳輸速率的四倍的數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
聯(lián)接器(ferrule)組件可以用在光纖網(wǎng)絡(luò)中以將光纖與光電子組件、光電子子組件、光學(xué)部件和/或電子部件物理地和/或光學(xué)地耦接。例如,聯(lián)接器組件可用于將rosa和/或tosa耦接至作為光纖網(wǎng)絡(luò)的一部分的光纖,從而允許rosa接收光學(xué)信號(hào)和/或允許tosa傳輸光學(xué)信號(hào)。另外地或可替選地,聯(lián)接器組件可以形成被配置成在光纖網(wǎng)絡(luò)中傳輸或接收電信號(hào)或光學(xué)信號(hào)的光電子組件或子組件的一部分。
一些光電子組件可以包括緊密密封的殼體以保護(hù)部件。然而,緊密密封的殼體內(nèi)的空間可能受到限制,特別是在如果光電子組件符合小形狀因子的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的情況下。此外,增加緊密密封的殼體的尺寸可能增加制造光電子組件的成本。相反,減小緊密密封的殼體的尺寸可能降低制造光電子組件的成本。
生產(chǎn)一些緊密密封的結(jié)構(gòu)可能會(huì)增加光電子組件的生產(chǎn)成本。在一些情況下,生產(chǎn)具有較大緊密密封的部分的緊密密封的結(jié)構(gòu)可能比生產(chǎn)具有較小緊密密封的部分的緊密密封的結(jié)構(gòu)更貴。一些緊密密封的結(jié)構(gòu)可能增加光電子組件的復(fù)雜度。另外地或可替選地,一些緊密密封的結(jié)構(gòu)可能增加光電子組件的尺寸。
光電子組件可能需要符合可以指定光電子組件的諸如尺寸、功率處理、部件接口、工作波長(zhǎng)或其他規(guī)格的方面的某些標(biāo)準(zhǔn)。這樣的標(biāo)準(zhǔn)的示例包括cfp、xaui、qsfp、qsfp+、xfp、sfp和gbic。符合這樣的標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)限制光電子組件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、尺寸、成本、性能或其他方面。這樣的標(biāo)準(zhǔn)還可能限制光電子子組件的部件的構(gòu)造,例如接納聯(lián)接器組件和/或諸如殼體的緊密密封的結(jié)構(gòu)的接納器。
在一些光電子組件中,電子和/或射頻信號(hào)傳輸線(rf線)可以耦接激光器或光電子組件的其他部件。rf線的電氣性能(rf性能或rf響應(yīng))對(duì)于操作光電子組件可能是重要的。準(zhǔn)確地控制和/或減小rf線的尺寸可能有助于具有合適和/或有利的射頻性能的光電子組件。然而,光電子組件的部件的設(shè)計(jì)和定位可能阻礙rf線的長(zhǎng)度被充分地控制和/或最小化。rf線的電氣性能對(duì)于例如以1、2、4、10、30吉比特每秒(gb/s)或更高的頻率工作的相對(duì)較高頻率的光電子組件可能是特別重要的。
可以大量地生產(chǎn)諸如光電子子組件或光電子子組件的一部分的部件,并且所生產(chǎn)的部件可能需要符合規(guī)定所生產(chǎn)的部件的各個(gè)方面(例如形狀、尺寸和/或定位)的規(guī)格。所生產(chǎn)的部件可以包括規(guī)格的變化。因?yàn)樗a(chǎn)的子組件可能是適合的或者適合工作,所以可能允許一些規(guī)格的變化。規(guī)格中的一些變化可能會(huì)導(dǎo)致不合適的部件。公差可以指規(guī)格的允許變化量(例如尺寸或定位)。一些規(guī)格可能具有較高(較寬)或較低(較嚴(yán)格)的公差。例如,光電子子組件的外部尺寸可以具有較寬的公差,因?yàn)樽兓赡懿挥绊懰a(chǎn)生的光電子子組件的操作。在另一示例中,光學(xué)部件的定位可能需要較嚴(yán)格的公差,因?yàn)槎ㄎ挥绊懝鈱W(xué)信號(hào)的聚焦和/或傳輸。在又一示例中,rf線的尺寸可能需要較嚴(yán)格的公差,因?yàn)槌叽缈赡茱@著影響rf性能。
選擇的生產(chǎn)工藝可能會(huì)影響變化的普遍度和程度。在一些情況下,可以控制生產(chǎn)過(guò)程以增加或減少變化的范圍、變化的頻率或其他方面。在一些情況下,將部件生產(chǎn)為較嚴(yán)格的公差可能會(huì)增加生產(chǎn)成本(或者反之亦然)。例如,較嚴(yán)格的公差生產(chǎn)工藝可能比較寬的公差生產(chǎn)工藝更昂貴。較嚴(yán)格的公差可能會(huì)導(dǎo)致更多不合適的部件。不合適的部件可能被丟棄,而不會(huì)恢復(fù)生產(chǎn)成本或者修理不合適的部件而增加生產(chǎn)成本。可以修改生產(chǎn)工藝以減少或消除不適合的部件的生產(chǎn),但在一些情況下,這會(huì)增加成本。
圖1a至圖1b示出了示例光電子子組件460。光電子子組件460可以包括光學(xué)部件400和頭部子組件420。光電子子組件460可以包括:tosa,其被配置成將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào);rosa,其配置成將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);或者tosa和rosa,其將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)以及將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
頭部子組件420可以包括:多層基板442,其具有位于頂層440與底層448之間的中間層446;以及光電子部件428,其耦接至多層基板442或者形成在多層基板442上。光電子部件428可以被配置成向光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)送光學(xué)信號(hào)和/或從光纖網(wǎng)絡(luò)接收光學(xué)信號(hào)。另外地或可替選地,光電子部件428可以被配置成將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)和/或?qū)⒐鈱W(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
光學(xué)部件400可以包括在殼體頂部416與殼體底部418之間延伸的殼體406。殼體406可以包括窗402、由殼體406限定的開(kāi)口412以及被配置成傳送、引導(dǎo)和/或聚焦光學(xué)信號(hào)的透鏡404。殼體底部418可以包括被配置成與頭部子組件420耦接的殼體凸緣414。在一些配置中,光學(xué)部件400可以緊密密封頭部子組件420的一部分。
圖2a至圖2e以及圖3示出了可以是光電子子組件460的一部分的頭部子組件420。頭部子組件420可以包括被配置成耦接至殼體凸緣414的殼體座430。光電子部件428可以包括可以用在諸如tosa、rosa和/或其他光電子子組件的光電子子組件中的任何合適的部件。光電子部件428可以包括驅(qū)動(dòng)器、監(jiān)視器光電二極管、集成電路、電感器、電容器、接收器、接收器陣列、控制電路、透鏡、激光器陣列或者任何合適的光電子部件。光電子部件428可以包括諸如棱鏡、透鏡、反射鏡、濾波器或者其他合適的部件的光學(xué)部件426。一些光電子部件428可以通過(guò)信號(hào)線438、引線接合(未示出)或者其他合適的互連而彼此電耦接。另外地或可替選地,一些光電子部件428可以彼此光學(xué)耦接。
在一種配置中,如果光電子子組件460包括tosa,則光電子部件428可以包括激光器424或激光器陣列(例如如果光電子子組件460是多通道光電子子組件)。在另一配置中,如果光電子子組件460包括rosa,則光電子部件428可以包括接收器或接收器陣列(例如如果光電子子組件460是多通道光電子子組件)。在又一配置中,頭部子組件420可以包括tosa和rosa,并且光電子部件428可以包括適合于tosa和rosa兩者的部件。
盡管如圖所示,光電子部件428看起來(lái)是分立的,但是光電子部件428可以不是分立的部件。光電子部件428可以被構(gòu)建在多層基板442的各層之間和/或被印刷在多層基板442的層之間。多層基板442的層可以有助于電容特性和/或用作電源和接地平面,和/或可以在其間具有電介質(zhì),從而允許作為平行板電容器工作。
在未示出的配置中,光電子子組件460可以被配置成多通道光電子組件的一部分。頭部子組件420的各方面可以有助于信號(hào)線438、通孔452和/或跡線432的精確定位和/或間距,以電耦接被配置成發(fā)送和/或接收多組光學(xué)信號(hào)的多通道激光器陣列和/或多通道接收器陣列,每組光學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)于多通道光電子子組件的一個(gè)通道。在一些配置中,光電子子組件460可以是被配置成發(fā)送和/或接收四通道數(shù)據(jù)的四通道光電子子組件。在一些方面中,光電子子組件460可以符合qsfp標(biāo)準(zhǔn)。
光電子子組件460的方面可以有助于降低生產(chǎn)成本。例如,光電子子組件460的一些方面可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝和/或可以降低用于生產(chǎn)光電子子組件460的材料的成本。光電子子組件460的一些方面可以有助于具有理想的rf性能的光電子子組件460的成本有效的生產(chǎn)。
將在下面更詳細(xì)描述的頭部子組件420的方面可以允許信號(hào)線438和/或光電子部件428的精確定位和/或間距。這可以有助于制造并入頭部子組件420的緊湊型光電子子組件。另外地或可替選地,信號(hào)線438的精確定位和/或間距可以允許被包括在光電子子組件460中的較大尺寸或較大量的光電子部件428,這是因?yàn)楣怆娮硬考?28可以被定位成彼此較靠近。
頭部子組件420的方面可以有助于保持通過(guò)信號(hào)線438傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)的完整性,這可以包括將信號(hào)阻抗保持在可接受的水平內(nèi)。在一個(gè)方面中,可以通過(guò)精確地控制可以是信號(hào)線438、通孔452和/或跡線432(參見(jiàn)例如圖3)的rf線的形狀、位置和/或尺寸來(lái)管理阻抗??梢曰趯⒃诠怆娮幼咏M件460中經(jīng)歷的電條件和rf條件來(lái)選擇信號(hào)線438、通孔452和/或跡線432的形狀、位置和/或尺寸。例如,可以執(zhí)行信號(hào)線438、通孔452和/或跡線432的各種設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模擬,以識(shí)別生成可接受的rf性能或rf響應(yīng)的那些設(shè)計(jì)。
多層基板442可以包括位于頂層440與底層448之間的中間層446。多層基板442的每個(gè)層可以是平面的并且被定位成彼此平行(盡管也可以實(shí)現(xiàn)其他構(gòu)造)。如圖所示,多層基板442可以包括總共五個(gè)層,其中三個(gè)中間層446在頂層440與底層448之間。然而,多層基板442可以包括任何合適數(shù)目的總層或中間層446。在一些配置中,底層448可以指多個(gè)底層448,并且頂層440可以指多個(gè)頂層440。在一些情況下,多層基板442可以包括總共十個(gè)以上的層。多層基板442的層(例如底層448、中間層446和/或頂層440)可以由諸如陶瓷材料的任何基板材料形成。多層基板442的至少一部分可以由陶瓷材料形成。多層基板442的至少一部分可以由硅、二氧化硅、鋁氧化物、硝酸鋁、氧化鋁、藍(lán)寶石、鍺、砷化鎵、硅和鍺的合金或者磷化銦形成。
信號(hào)線438(為清楚起見(jiàn),在附圖中僅標(biāo)注了其中的一些)可以電耦接光電子部件428中的任何一個(gè)以向光電子部件428和/或其他部件傳輸電力、數(shù)據(jù)信號(hào)和/或控制信號(hào)。一些信號(hào)線438可以是rf線。在一些配置中,信號(hào)線438可以耦接至頂層440或者與頂層440成一體。盡管信號(hào)線438可以由任何合適的導(dǎo)電材料形成,但是在一些示例中,信號(hào)線438可以由諸如銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)、鎢-鉬(wmo)的金屬或者其他材料形成。信號(hào)線438可以通過(guò)任何合適的方法形成。在一些方面中,信號(hào)線438可以通過(guò)薄膜金屬化工藝形成。在這些方面中,薄膜金屬化工藝可以允許rf線被控制和/或最小化以保持rf性能。
導(dǎo)電材料的跡線432(為了清楚起見(jiàn),在附圖中僅標(biāo)注了其中的一些)可以耦接至一個(gè)或更多個(gè)中間層446或者與一個(gè)或更多個(gè)中間層446成一體。盡管跡線432可以由任何合適的導(dǎo)電材料形成,但是跡線432可以由諸如銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)、鎢-鉬(wmo)的金屬或者其他材料形成。跡線432可以通過(guò)任何合適的方法形成。在一些方面中,跡線432可以通過(guò)諸如厚膜金屬化工藝的成本有效的工藝來(lái)形成。在一些配置中,跡線432可以是信號(hào)線438的一部分。
頭部子組件420可以包括能夠允許電力和/或控制信號(hào)被傳輸?shù)筋^部子組件420和/或光電子部件428的接觸焊盤444(為了清楚起見(jiàn),在附圖中僅標(biāo)注了其中的一些)。在一些配置中,接觸焊盤444可以耦接至底層448或者與底層448成一體。接觸焊盤444能夠接合(engage)柔性電路、印刷電路板(pcb)或者其他連接器和/或電子組件。盡管接觸焊盤444可以由任何合適的導(dǎo)電材料形成,但是在一些示例中,接觸焊盤444可以由諸如銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)、鎢-鉬(wmo)的金屬或其他材料形成。接觸焊盤444可以通過(guò)任何合適的方法形成。在一些方面中,接觸焊盤444可以通過(guò)諸如厚膜金屬化工藝的成本有效的工藝來(lái)形成。在一些配置中,接觸焊盤444可以是信號(hào)線438的一部分。
導(dǎo)電材料的通孔452(為了清楚起見(jiàn),在附圖中僅標(biāo)注了其中的一些)可以延伸穿過(guò)多層基板442的一部分。例如,一個(gè)或更多個(gè)通孔452可以延伸穿過(guò)以下中的一個(gè)或更多個(gè):底層448、至少一個(gè)中間層446和頂層440。一些通孔452可以電耦接至跡線432、接觸焊盤444、信號(hào)線438和/或光電子部件428。通孔452可以允許電力信號(hào)和/或控制信號(hào)在跡線432、接觸焊盤444、信號(hào)線438和/或光電子部件428之間傳播。
在一些配置中,通孔452可以與多層基板442一起形成,或者在一些或所有層彼此耦接之后耦接至多層基板442。例如,多層基板442的一個(gè)或更多個(gè)層可以包括導(dǎo)電材料例如跡線432,當(dāng)層彼此耦接時(shí),跡線432形成通孔452。在另一示例中,可以穿過(guò)多層基板442的一個(gè)或更多個(gè)層形成開(kāi)口,并且導(dǎo)電材料可以定位在開(kāi)口中以形成通孔452。可以穿過(guò)多層基板442的一個(gè)或更多個(gè)層來(lái)鉆孔或沖孔出開(kāi)口。然后,可以在開(kāi)口內(nèi)沉積或金屬化導(dǎo)電材料以形成通孔452。盡管通孔452可以由任何合適的導(dǎo)電材料形成,但是在一些示例中,通孔452可由諸如銅(cu)、銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)、鎢-鉬(wmo)的金屬或者其他材料形成。在一些配置中,通孔452可以是信號(hào)線438的一部分。
參照?qǐng)D1a至圖1b、圖2a至圖2e以及圖3,將更詳細(xì)地描述形成多層基板442的方面。所描述的工藝的方面可以應(yīng)用于與附圖所示的結(jié)構(gòu)相似或本質(zhì)上不同的其他結(jié)構(gòu)。形成多層基板442可以包括形成陶瓷材料的材料層。材料層可以通過(guò)任何合適的工藝或工藝的組合形成。一些或全部材料層可以由硅、二氧化硅、鋁氧化物、硝酸鋁、氧化鋁、藍(lán)寶石、鍺、砷化鎵、硅和鍺的合金或者磷化銦形成。
每個(gè)材料層可以是平面的并且對(duì)應(yīng)于多層基板442的層。具體地,頂材料層可以對(duì)應(yīng)于頂層440,底材料層可以對(duì)應(yīng)于底層448和/或中間材料層可以對(duì)應(yīng)于中間層446。在一些情況下,頂材料層和/或底材料層可以通過(guò)與中間材料層的工藝不同的工藝形成。
如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的,每個(gè)材料層最終可以被切或切割成或者被分割成單獨(dú)的單元。在一些情況下,在分離材料層之前對(duì)材料層執(zhí)行某些處理步驟(如下所述)可以有助于成本有效的和/或有效的生產(chǎn)多層基板442,這是因?yàn)榭梢杂刹牧蠈有纬啥鄠€(gè)多層基板。在材料層而不是多層基板442的層上執(zhí)行某些處理步驟可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,降低材料成本和/或減少生產(chǎn)的時(shí)間范圍。
在一些配置中,可以利用厚膜金屬化在中間層446上形成跡線432,并且薄膜金屬化可用于在頂層440和/或底層448上形成信號(hào)線438。以下將更詳細(xì)地描述厚膜金屬化和薄膜金屬化。薄膜金屬化可以允許信號(hào)線438和/或光電子部件428的精確定位和/或間距。薄膜金屬化可以通過(guò)將信號(hào)線438的形狀、位置和/或尺寸控制到嚴(yán)格的公差來(lái)促進(jìn)阻抗管理。厚膜金屬化可以有助于中間層446和/或頭部子組件420的成本有效的生產(chǎn)。在一些方面中,厚膜處理有助于在一些層的正面和背面上具有數(shù)個(gè)導(dǎo)電層的多層的簡(jiǎn)單且靈活的制造。薄膜和厚膜金屬化的組合可以有助于具有期望的rf性能的光電子子組件460的成本有效的生產(chǎn)。薄膜金屬化和厚膜金屬化的組合可以允許更多或更大的光電子部件428被包括在光電子子組件460上。
形成多層基板442可以包括通過(guò)厚膜金屬化(進(jìn)行厚膜金屬化)形成導(dǎo)電跡線或半導(dǎo)電跡線。厚膜金屬化可以在中間層446上形成導(dǎo)電跡線或半導(dǎo)電跡線例如跡線432。在一些情況下,厚膜金屬化可以形成接觸焊盤444。在一些配置中,厚膜金屬化可以在頂層440和底層448上形成導(dǎo)電跡線或半導(dǎo)電跡線。在其他配置中,厚膜金屬化可以不用于在頂層440和底層448上形成導(dǎo)電跡線或半導(dǎo)電跡線。經(jīng)受厚膜金屬化的層可以被稱為厚膜層。導(dǎo)電跡線或半導(dǎo)電跡線可以形成在厚膜層的頂面或底面上??梢詫⒑衲そ饘倩娜魏尾襟E(下面描述)應(yīng)用于厚膜層的頂面、厚膜層的底面或者厚膜層的頂面和厚膜層的底面。
厚膜金屬化可以包括在諸如一個(gè)或更多個(gè)中間材料層或者一個(gè)或更多個(gè)中間層446的厚膜層上沉積金屬化。金屬化組合物可以通過(guò)任何合適的工藝沉積,例如印刷或涂覆。合適的印刷工藝的示例可以包括絲網(wǎng)印刷、旋轉(zhuǎn)印刷、壓印和/或噴墨印刷。金屬化組合物可以包括導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料例如金屬、陶瓷粉末和/或有機(jī)介質(zhì)。在一些配置中,金屬化組合物可以包括銅(cu)、銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)、鎢-鉬(w-mo)或者其他材料。
絲網(wǎng)印刷可以包括在厚膜層上或之上定位模板。厚膜層的被模板覆蓋的部分可以被稱為被覆部分,并且厚膜層的未被模板覆蓋的部分可以被稱為未覆蓋部分。絲網(wǎng)印刷可以包括使填充刀(fillblade)或刮刀跨越模板和/或厚膜層移動(dòng)。絲網(wǎng)印刷可以包括在厚膜層的未覆蓋部分上沉積金屬化組合物。絲網(wǎng)印刷可以包括在厚膜層的被覆部分之上的模板上沉積金屬化組合物(并且從而不將金屬化組合物沉積在厚膜層的被覆部分上)。絲網(wǎng)印刷金屬化組合物可以包括重復(fù)關(guān)于多層金屬化組合物的上述絲網(wǎng)印刷步驟中的任何步驟。在一些配置中,多層金屬化組合物的各層可以包括不同的組合物。
厚膜金屬化可以包括干燥和/或固化。干燥和/或固化可以包括允許金屬化組合物在印刷之后安置一段時(shí)間。干燥和/或固化可以包括允許金屬化組合物的液體組分蒸發(fā)。蒸發(fā)金屬化組合物的液體組分可以將金屬化組合物耦接到基板或者促進(jìn)將金屬化組合物耦接到基板。干燥和/或固化可以包括加熱金屬化組合物和/或厚膜層以促進(jìn)和/或加速蒸發(fā)。干燥和/或固化可以包括加熱金屬化組合物和/或厚膜層以將金屬化組合物耦接到基板或者促進(jìn)將金屬化組合物耦接到基板。干燥和/或固化可以包括將金屬化組合物引導(dǎo)和/或暴露于某一波長(zhǎng)的光(例如紫外光)或其他輻射(輻射是以射線或波或粒子的形式傳輸?shù)哪芰?。干燥和/或固化將金屬化組合物轉(zhuǎn)化(或有助于轉(zhuǎn)換)成導(dǎo)電或半導(dǎo)電跡線例如跡線432。
厚膜金屬化可以包括焙燒金屬化組合物和/或厚膜層。焙燒可以包括將金屬化組合物和/或厚膜層暴露于升高的溫度一段時(shí)間。另外地或可替選地,干燥和/或固化、焙燒可以將金屬化組合物轉(zhuǎn)化(或有助于轉(zhuǎn)化)成導(dǎo)電或半導(dǎo)電跡線例如跡線432。焙燒可以包括金屬化組合物和/或厚膜層的燒結(jié)、接合和/或退火。
升高的溫度可以是任何合適的溫度,并且可以取決于金屬化組合物和/或厚膜層的各種性質(zhì)。例如,升高的溫度可以取決于金屬化組合物和/或厚膜層的組成、尺寸和/或其他性質(zhì)。升高的溫度還可以取決于焙燒過(guò)程的各個(gè)方面例如壓力、暴露時(shí)間和/或其他方面。升高的溫度可以大于300℃,例如在600℃與1800℃之間的范圍中。在一些配置中,升高的溫度可以是約850℃,例如在650℃與1050℃之間的范圍中。在這種配置中,升高的溫度可以有助于形成具有期望的電特性和/或粘合強(qiáng)度的跡線432。
厚膜金屬化可以包括去除材料,例如厚膜層的一部分、金屬化組合物的一部分和/或跡線432的一部分。去除可以包括機(jī)械加工、切割、蝕刻、修整和/或其他合適的處理。修整可以包括去除跡線432的一部分以調(diào)整金屬化組合物的尺寸和/或調(diào)整跡線432的電特性。例如,跡線432的一部分可以通過(guò)激光修整去除,因此跡線具有特定的電阻值、電壓響應(yīng)、頻率響應(yīng)、公差和/或其他特性。修整可以包括允許電流流過(guò)跡線432,評(píng)估來(lái)自跡線432的反饋,和/或主動(dòng)去除跡線432的一部分以調(diào)節(jié)電阻、電壓響應(yīng)、頻率響應(yīng)、公差和/或其他特性。
在一些示例中,厚膜金屬化可以產(chǎn)生具有0.13毫米(正的或負(fù)的)或更大的高度公差的跡線。在一些示例中,厚膜金屬化可以產(chǎn)生具有約0.15毫米的寬度和/或具有0.13毫米(正的或負(fù)的)或更大的公差的跡線。在一些示例中,厚膜金屬化可以產(chǎn)生具有在0.10毫米與0.20毫米之間、0.05毫米與0.25毫米之間、0毫米與0.3毫米之間的寬度的跡線。在一些示例中,厚膜金屬化可以產(chǎn)生以下跡線:具有在0.15毫米的跡線之間的間距和/或具有0.13毫米(正的或負(fù)的)或更大的公差。
形成多層基板442可以包括通過(guò)薄膜金屬化(進(jìn)行薄膜金屬化)來(lái)形成導(dǎo)電或半導(dǎo)電信號(hào)線。薄膜金屬化可以在頂層440和底層448上形成導(dǎo)電或半導(dǎo)電信號(hào)線例如信號(hào)線438。盡管未示出,但是信號(hào)線438可以位于底層448上。在一些情況下,薄膜金屬化可以形成接觸焊盤444。在一些配置中,薄膜金屬化不可以用于在中間層446上形成導(dǎo)電或半導(dǎo)電跡線。經(jīng)歷薄膜金屬化的層可以被稱為薄膜層。導(dǎo)電或半導(dǎo)電跡線可以形成在薄膜層的頂面或底面上。在一些情況下,信號(hào)線438可以位于頂層440的頂面上,以電耦接至光電子部件428??梢詫⒈∧そ饘倩娜魏尾襟E(下面描述的)應(yīng)用于薄膜層的頂面、薄膜層的底面或者薄膜層的頂面和薄膜層的底面。
薄膜金屬化可以包括在薄膜層上沉積導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料的薄膜(薄膜材料)。薄膜材料可以包括銅(cu)、銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)、鎢-鉬(wmo)或者其他材料。沉積可以包括用于沉積材料薄膜的任何工藝,例如鍍覆、化學(xué)溶液沉積、旋涂、化學(xué)氣相沉積(cvd)、旋涂、化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)cvd、原子層沉積、熱蒸發(fā)、濺射或其他合適的方法。
在一些情況下,通過(guò)化學(xué)氣相沉積(cvd)沉積可以允許信號(hào)線438的尺寸(例如高度、堆疊高度、金屬化寬度、信號(hào)線438之間的間距或其他尺寸)被精確控制在可接受的公差內(nèi)。在一些情況下,通過(guò)化學(xué)氣相沉積進(jìn)行沉積可以允許將信號(hào)線438成本有效地產(chǎn)生到足夠的尺寸和公差。
cvd可以包括將薄膜層暴露于前驅(qū)氣體。前驅(qū)氣體可以包括待沉積以在薄膜層上形成導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料的元素。前驅(qū)氣體可以是可以在薄膜層的表面上反應(yīng)和/或分解以產(chǎn)生沉積物的揮發(fā)性前驅(qū)物。前驅(qū)氣體可以被稀釋在載氣中。cvd可以包括加熱薄膜層和/或控制薄膜層的溫度。cvd可以包括在大約環(huán)境溫度下將前驅(qū)氣體輸送到反應(yīng)室中。當(dāng)前驅(qū)氣體經(jīng)過(guò)薄膜層或者與薄膜層接觸時(shí),它們可以反應(yīng)或分解,從而在薄膜層上形成固相沉積物,例如形成信號(hào)線438。薄膜金屬化可以包括干燥、固化、焙燒和/或其他合適的處理步驟。
薄膜金屬化可以包括去除沉積物的一部分、信號(hào)線438和/或薄膜層的一部分。去除可以包括機(jī)械加工、切割、蝕刻、修整和/或其他合適的工藝。修整可以包括去除信號(hào)線438的一部分以調(diào)整金屬化組合物的尺寸和/或調(diào)整信號(hào)線438的電特性。例如,信號(hào)線438的一部分可以通過(guò)激光修整來(lái)去除,因此跡線具有特定的電阻值、電壓響應(yīng)、頻率響應(yīng)、公差和/或其他特性。修整可以包括允許電流流過(guò)信號(hào)線438,評(píng)估來(lái)自信號(hào)線438的反饋,和/或主動(dòng)移除信號(hào)線438的一部分以調(diào)整電阻、電壓響應(yīng)、頻率響應(yīng)、公差和/或其他特性。在一些配置中,由薄膜金屬化和/或cvd形成的信號(hào)線438可能不需要去除信號(hào)線438的任何一部分,這是因?yàn)樾盘?hào)線438的尺寸、電阻值、電壓響應(yīng)、頻率響應(yīng)、公差和/或其他特性可以被精確地控制。
在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生具有約0.1微米的高度(或堆疊高度)和/或具有30微米(正的或負(fù)的)的公差的鈦的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生具有約0.2微米的高度(或堆疊高度)和/或具有30微米(正的或負(fù)的)的公差的鈀的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生高度為約3微米其中公差為1微米(正的或負(fù)的)的金的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生具有在2微米至4微米之間、1微米至5微米之間、0微米至6微米之間的高度、約3微米的高度或者其他合適高度的金的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生具有1微米(正的或負(fù)的)的高度公差的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生具有約0.03毫米的寬度和/或具有0.03毫米(正的或負(fù)的)的公差的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生具有在0.01毫米與0.05毫米之間的寬度的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生信號(hào)之間的間距為0.03毫米且公差為0.03毫米(正的或負(fù)的)的信號(hào)線。在一些示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生信號(hào)線之間的間距在0.01毫米與0.05毫米之間的信號(hào)線。
可以通過(guò)對(duì)準(zhǔn)一個(gè)或更多個(gè)材料層然后將對(duì)準(zhǔn)的材料層彼此耦接來(lái)形成多層基板442。對(duì)準(zhǔn)的材料層可以通過(guò)熱接合、焊接、粘合、機(jī)械緊固、任何合適工藝和/或上述的組合來(lái)耦接。在一些方面中,對(duì)準(zhǔn)和耦接的材料層可以被分隔成形成多層基板例如多層基板442的單獨(dú)的單元。例如,對(duì)準(zhǔn)和耦接的材料層可以被切割成幾個(gè)多層基板。對(duì)準(zhǔn)和耦接的層可以通過(guò)機(jī)械切割、激光切割、等離子切割、機(jī)械加工或者任何其他合適的工藝來(lái)切割。
形成多層基板442可以包括劃線、仿形(profiling)和/或鉆孔。劃線可以包括刻痕和/或機(jī)械地去除多層基板442或材料層的一部分,以削弱多層基板442或材料層以促進(jìn)機(jī)械分割。劃線可以包括跨越多層基板442或材料層形式發(fā)射成行的激光脈沖,激光脈沖去除對(duì)應(yīng)于直線或曲線的材料,從而削弱多層基板442或材料層,因此可以將部分進(jìn)行機(jī)械分離。
在各種生產(chǎn)階段,光電子部件428中的至少一個(gè)可以耦接至以下至少之一:材料層、頂層440、底層448和中間層446。光電子部件428中的至少一個(gè)可以物理地、電學(xué)地或光學(xué)地耦接。另外地或可替選地,光電子部件428中的至少一個(gè)可以形成在以下至少之一上:材料層、頂層440、底層448和中間層446。例如,光電子部件428中的至少一個(gè)可以在形成信號(hào)線438之后耦接至頂材料層或者形成在頂材料層上。在另一示例中,光電子部件428中的至少一個(gè)可以在形成信號(hào)線438之后耦接至頂層440或形成在頂層440上,但是在材料層被分離之后形成多層基板的單獨(dú)的單元。在又一示例中,光電子部件428中的至少一個(gè)可以耦接至底層448或底材料層或者形成在底層448或底材料層上。在一些情況下,在材料層被分離之前形成一些光電子部件428或耦接一些光電子部件428以形成多層基板的單獨(dú)的單元可能更具成本有效性。
在一些配置中,可以控制薄膜金屬化以產(chǎn)生具有比通過(guò)厚膜金屬化產(chǎn)生的跡線432的公差更嚴(yán)格的公差的信號(hào)線438(或反之亦然)。例如,與跡線432的關(guān)于定位、高度、寬度、間距和/或其他尺寸的公差相比,通過(guò)薄膜金屬化產(chǎn)生的信號(hào)線438可以包括較嚴(yán)格的關(guān)于定位、高度、寬度、間距和/或其他尺寸的公差。在一個(gè)示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生寬度為約0.03毫米其中公差為0.01毫米(正的或負(fù)的)的信號(hào)線438,并且厚膜金屬化可以產(chǎn)生寬度為約0.15毫米其中公差為0.01毫米(正的或負(fù)的)的跡線432。在另一示例中,薄膜金屬化可以產(chǎn)生信號(hào)線之間的間距為0.03毫米其中公差為0.01毫米(正的或負(fù)的)的信號(hào)線438,并且厚膜金屬化可以產(chǎn)生跡線之間的間距為0.15毫米其中公差為0.075毫米(正的或負(fù)的)的跡線432。
因?yàn)楸∧そ饘倩梢栽试S以比通過(guò)厚膜金屬化產(chǎn)生的跡線432的公差更嚴(yán)格的公差產(chǎn)生信號(hào)線438(或反之亦然),所以信號(hào)線438的一些或全部尺寸可以小于跡線432的一些或全部尺寸。例如,信號(hào)線438可以包括小于跡線432的寬度的寬度和/或信號(hào)線438可以包括小于跡線432的間距的間距(或反之亦然)。此外,薄膜金屬化信號(hào)線的單個(gè)沉積層可以比厚膜金屬化跡線的單個(gè)沉積層?。蝗欢诔练e多個(gè)層之后,薄膜信號(hào)線和厚膜跡線的高度可以變化并且可以相對(duì)較厚或相對(duì)較薄。也就是說(shuō),多個(gè)沉積層可以產(chǎn)生較厚的信號(hào)線或較厚的跡線。
在這種配置中,信號(hào)線438的較嚴(yán)格的公差可以允許產(chǎn)生合適的信號(hào)線438以及合適的跡線432。具體地,信號(hào)線438的寬度和/或間距的較小變化可以允許產(chǎn)生具有較窄的寬度和/或間距的合適的信號(hào)線438,因?yàn)檩^嚴(yán)格的公差降低或消除了彼此接觸的不適合的信號(hào)線的產(chǎn)生,因?yàn)閷挾忍珜捇蜷g距太窄。另外地或可替選地,跡線432的較大的寬度和/或間距可以允許產(chǎn)生合適的跡線432,因?yàn)檑E線432的較大的寬度和/或間距可以減小或消除彼此接觸的不合適的跡線的產(chǎn)生,因?yàn)閷挾忍珜捇蜷g距太窄(即使跡線432的尺寸公差可能大于信號(hào)線438的尺寸公差)。
可以使用薄膜金屬化來(lái)產(chǎn)生具有關(guān)于定位、高度、寬度、間距和/或其他尺寸的更嚴(yán)格的公差的信號(hào)線438,以允許例如:較靠近地放置光電子部件428;生產(chǎn)諸如頭部子組件420的較小的頭部子組件;允許更多的光電部件428定位在頭部子組件420上。厚膜金屬化可以用于產(chǎn)生除信號(hào)線438之外的特征,例如跡線432,以便在不需要較嚴(yán)格的公差的情況下有助于低的生產(chǎn)成本。
另外地或可替選地,可以利用薄膜金屬化來(lái)生產(chǎn)rf線,例如具有關(guān)于定位、高度、寬度、間距和/或其他尺寸的較嚴(yán)格的公差的信號(hào)線438,以控制rf響應(yīng)??梢岳煤衲そ饘倩瘉?lái)產(chǎn)生除了rf線之外的特征,例如跡線432,以便在不需要控制rf響應(yīng)的情況下有助于低生產(chǎn)成本。
另外地或可替選地,頭部子組件420可以包括于2014年10月28日提交的題為“substratesincludingoptoelectroniccomponents”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/069,712號(hào)的任何合適方面,其通過(guò)引用整體并入本文。
參照?qǐng)D4a至圖4c,將更詳細(xì)地描述光學(xué)部件400。光學(xué)部件400可以包括在殼體頂部416與殼體底部418之間延伸的殼體406。殼體頂部416和殼體底部418通常指光學(xué)部件400的一部分,并且不限于光學(xué)部件400的端部處的或在光學(xué)部件400的端部附近的部分。殼體406可以包括窗402和由殼體406限定的開(kāi)口412。開(kāi)口412可以被配置成允許光信號(hào)穿過(guò)光學(xué)部件400的至少一部分傳播到達(dá)窗402。窗402可以是至少部分地透光的,并且可以包括被配置成透鏡404,透鏡404傳送、引導(dǎo)和/或聚焦在諸如頭部子組件420、光纖和/或聯(lián)接器組件的光電子部件之間傳播的光學(xué)信號(hào)。例如,在一些配置中,光信號(hào)可以從光纖傳播穿過(guò)光學(xué)部件400的開(kāi)口412和透鏡404到達(dá)頭部子組件420。
光電子子組件460和/或光學(xué)部件400可以包括于2015年10月13日提交的題為“multi-lensopticalcomponents”的美國(guó)專利申請(qǐng)第14/881693號(hào)和于2014年10月13日提交的題為“multi-lensopticalcomponents”美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/063,225號(hào)的任何適當(dāng)方面中,其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。另外地或可替選地,光電子子組件660可以包括于2015年8月20日提交的題為“l(fā)ensreceptacles”的美國(guó)專利申請(qǐng)第14/831499號(hào)和于2014年8月20日提交的題為“l(fā)ensreceptacles”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/039,758號(hào)的任何合適方面中,其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。
殼體406和/或窗402可以限定殼體空腔410。在一些配置中,當(dāng)殼體空腔410耦接至頭部子組件時(shí),殼體空腔410可緊密密封頭部子組件的一部分,并且因此可以被稱為緊密密封的殼體空腔410。在未示出的配置中,殼體406可以包括可以有助于在光學(xué)部件400與窗402之間提供緊密密封的窗密封件。除了有助于提供緊密密封之外或替代有助于提供緊密密封,窗密封件可以有助于將窗402耦接至光學(xué)部件400。
殼體底部418可以被配置成與頭部子組件420相接觸。殼體406可以包括定位在殼體底部418上的殼體凸緣414。殼體凸緣414可被配置成耦接至頭部子組件420的殼體座430。光學(xué)部件400可以通過(guò)熔接、焊接、玻璃焊接、粘合劑、緊固件、熔合或任何其他合適的技術(shù)耦接至頭部子組件420。光學(xué)部件400與頭部子組件420之間的耦接可以有助于緊密密封頭部子組件420和/或光電子部件428的一部分。
如圖所示,頭部子組件420可以包括正方形或矩形配置。頭部子組件420可以包括其他構(gòu)造例如圓形、具有圓角或截角的正方形或者任何其他合適的構(gòu)造。殼體頂部416可以被配置成與聯(lián)接器組件或接納器對(duì)接。如圖所示,光學(xué)部件400可以是大致圓形或環(huán)形的,盡管在其他配置中,光學(xué)部件400可以是諸如矩形的任何合適的構(gòu)造。在這樣的配置中,頭部子組件420、聯(lián)接器組件和/或接納器可以包括與光學(xué)部件400對(duì)接的對(duì)應(yīng)配置,反之亦然。如圖所示,殼體頂部416可以包括對(duì)應(yīng)于聯(lián)接器組件和/或接納器的圓形構(gòu)造的圓形構(gòu)造。在可替選的配置中,殼體頂部416和殼體底部418可以包括矩形或其他合適的構(gòu)造。
殼體406可以部分地或全部地由任何合適的材料形成,例如金屬、塑料聚合物、玻璃或陶瓷。殼體406可以通過(guò)模制、機(jī)械加工、沖壓、沉積、印刷或任何合適的技術(shù)形成。窗402可以部分地或全部地由透光材料形成。例如,窗402可以部分地或全部地由玻璃、塑料聚合物、硅化合物或其他合適的材料形成。窗402可以通過(guò)模制、機(jī)械加工、沖壓、沉積或其他合適的工藝形成。在一些配置中,窗402可以與殼體406一體地形成。在這種配置中,窗402和殼體406可以由塑料聚合物、玻璃或其他合適的材料形成。
如圖所示,透鏡404可以由窗402的兩側(cè)上的透光的凸表面形成。透鏡404可以被配置成在光纖、頭部子組件420和/或其他部件之間聚焦和/或傳播光信號(hào)。如圖所示,透鏡404可以包括圓形構(gòu)造。在未示出的構(gòu)造中,透鏡404可以包括任何合適的構(gòu)造,例如橢圓形、半圓形、圓頂形、球形或任何其他可行的構(gòu)造。在一些配置中,透鏡404可以由窗402的任一側(cè)上的單個(gè)凸表面形成。
透鏡404可以與窗402一體地形成或者在其生產(chǎn)期間或之后耦接至窗402。窗402和透鏡404可以通過(guò)模制、機(jī)械加工、沖壓、沉積或其他合適的工藝一體地形成。在一些情況下,一體地模制窗402和透鏡404可有助于成本有效地生產(chǎn)光學(xué)部件400。
如果透鏡404不與窗402一體地形成,則其可以通過(guò)模制、機(jī)械加工、沖壓、沉積、任何其他合適的工藝或這些工藝的組合來(lái)單獨(dú)地形成。然后,透鏡404可以通過(guò)熔接、焊接、粘合劑或通過(guò)任何其他合適的耦接技術(shù)耦接至窗402??商孢x地,如果透鏡404不與窗402一體地形成,則可以通過(guò)沉積、印刷、機(jī)械加工或其他合適的工藝在窗402上形成透鏡404。
在一些配置中,頭部子組件可以包括:多層基板,其具有底層、具有頂薄膜信號(hào)線的頂層以及頂層與底層之間具有厚膜跡線的一個(gè)或更多個(gè)中間層,厚膜跡線可以電耦接至頂薄膜信號(hào)線;以及光電子部件,其可以位于多層基板之上并且與信號(hào)線電耦接。
在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以具有第一尺寸公差,并且厚膜跡線可以具有大于第一尺寸公差的第二尺寸公差。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線的第一尺寸公差可以為約0.01毫米,并且厚膜跡線的第二尺寸公差可以為約0.15毫米。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線的寬度的公差可以大于頂薄膜信號(hào)線的寬度的公差。在頭部子組件的一些配置中,跡線之間的間距的公差可以大于頂薄膜信號(hào)線之間的間距的公差。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線的定位的公差可以大于頂薄膜信號(hào)線的定位的公差。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線的高度的公差可以大于頂薄膜信號(hào)線的高度的公差。
在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以具有第一尺寸,并且厚膜跡線可以具有比第一尺寸大的第二尺寸。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以具有小于厚膜跡線的寬度的寬度或者可以具有小于厚膜跡線的間距的間距。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以包括0.03毫米與0.05毫米之間的寬度,并且厚膜跡線可以包括0.10毫米與0.20毫米之間的寬度。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以包括0.03毫米與0.05毫米之間的間距,并且厚膜跡線可以包括0.15毫米與0.20毫米之間的間距。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以包括約0.03毫米的寬度,其中公差為0.01毫米。
在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線或厚膜跡線可以由諸如銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)或鎢鉬(wmo)的金屬形成。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以由鈦(ti)、鈀(pd)或金(au)形成。
在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以由高度為約0.1微米,其中公差為0.05微米的鈦形成。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以由0.05微米與0.15微米之間的高度的鈦形成。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以由高度為約0.2微米,其中公差為0.05微米的鈀形成。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以由0.1微米與0.3微米之間的高度的鈀形成。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以由高度為約3微米,其中公差為2微米的金形成。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以由具有在0微米與6微米之間、1微米與5微米之間、2微米與4微米之間以及約3微米的高度的金形成。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以包括信號(hào)線之間的0.03毫米的間距,其中公差為0.01毫米。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線可以包括0.03毫米的寬度,其中公差為0.01毫米。
在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線可以由鎢(w)、鎳(ni)或金(au)形成。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線可以由鎢形成,并且可以包括1微米與16微米之間、4微米與12微米之間、6微米與10微米之間、7微米與9微米之間或者約8微米的高度。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線可以由鎳形成,并且可以包括0微米與6微米之間、0.1微米與5微米之間、1微米與3微米之間或約2微米的高度。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線可以包括約0.15毫米的寬度,其中公差為0.13毫米或更大。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線可以包括0毫米與0.15毫米之間或0.05毫米與0.2毫米之間的寬度。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線可以包括約0.15毫米的間距,其中公差為0.13毫米或更大。在頭部子組件的一些配置中,厚膜跡線可以包括0毫米與0.3毫米之間、0.05毫米與0.25毫米之間或者0.10毫米與0.20毫米之間的跡線之間的間距。
在頭部子組件的一些配置中,多層基板的至少一層可以用陶瓷材料、硅、二氧化硅、鋁氧化物、硝酸鋁、氧化鋁、藍(lán)寶石、鍺、砷化鎵、硅和鍺的合金或者磷化銦形成。在頭部子組件的一些配置中,光電子部件可以包括以下中的一個(gè)或更多個(gè):至少一個(gè)接收器、至少一個(gè)發(fā)射器、多通道接收器陣列和多通道激光器陣列、驅(qū)動(dòng)器、監(jiān)視器光電二極管、集成電路、電感器、電容器、控制電路、透鏡、棱鏡、反射鏡和濾波器。在頭部子組件的一些配置中,底層可以包括底薄膜信號(hào)線。在頭部子組件的一些配置中,頂薄膜信號(hào)線中的至少一個(gè)是rf線。在一些配置中,頭部子組件可以包括延伸穿過(guò)多層基板的至少一部分的通孔。
在頭部子組件的一些配置中,通孔可以由諸如銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)或鎢鉬(wmo)的金屬形成。在頭部子組件的一些配置中,通孔可以電耦接至信號(hào)線。在一些配置中,頭部子組件可以包括底層上的接觸焊盤,該接觸焊盤電耦接至通孔。在頭部子組件的一些配置中,接觸焊盤可以是薄膜接觸焊盤或厚膜接觸焊盤。在頭部子組件的一些配置中,接觸焊盤可以用諸如銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)或者鎢-鉬(wmo)的金屬形成。
在一些方面中,一種方法可以包括:形成包括頂材料層、底材料層和中間材料層的材料層;通過(guò)厚膜金屬化在所述材料層的至少一個(gè)材料層上形成厚膜跡線;以及通過(guò)薄膜金屬化在所述材料層的至少一個(gè)材料層上形成薄膜信號(hào)線。
在一些方面中,該方法可以包括在所述材料層的至少一個(gè)材料層上沉積金屬化組合物。在該方法的一些方面中,沉積金屬化組合物包括以下一種或更多種:涂覆、印刷、絲網(wǎng)印刷、旋轉(zhuǎn)印刷、壓印和噴墨印刷。
在該方法的一些方面中,沉積金屬化組合物可以包括以下中的一個(gè)或更多個(gè):在所述材料層的至少一個(gè)材料層之上定位模板;使填充刀跨越模板和所述材料層的至少一個(gè)材料層移動(dòng);在所述材料層的至少一個(gè)材料層的未覆蓋部分上沉積金屬化組合物;以及在所述材料層的至少一個(gè)材料層的被覆部分之上的模板上沉積金屬化組合物。
在該方法的一些方面中,金屬化組合物可以包括導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料。在該方法的一些方面中,金屬化組合物可以包括銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)和鎢-鉬(wmo)的之一或更多。
在一些方面中,該方法可以包括干燥或固化所述材料層的至少一個(gè)材料層。在一些方面中,該方法可以包括以下一種或更多種:允許金屬化組合物安置一段時(shí)間;允許金屬化組合物的液體組分蒸發(fā);加熱所述材料層的具有所述金屬化組合物的至少一個(gè)材料層;使金屬化組合物暴露于輻射;以及焙燒所述材料層的具有金屬化組合物的至少一個(gè)材料層。在一些方面中,該方法可以包括以下一種或更多種:燒結(jié)、接合和退火具有金屬化組合物的材料層。
在該方法的一些方面中,薄膜信號(hào)線或厚膜跡線可以包括以下的一種或更多種:銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)和鎢-鉬(wmo)。
在一些方面中,該方法可以包括在所述材料層的至少一個(gè)材料層上沉積薄膜材料。在該方法的一些方面中,薄膜材料可以包括以下中的一種或更多種:銀(ag)、金(au)、鎳(ni)、鈦(ti)、鈀(pd)、鎢(w)和鎢-鉬(wmo)。
在該方法的一些方面中,沉積薄膜材料可以包括以下中的一種或更多種:鍍覆、化學(xué)溶液沉積、旋涂、化學(xué)氣相沉積(cvd)、旋涂、化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)cvd、原子層沉積、熱蒸發(fā)和濺射。在一些方面中,該方法可以包括使所述材料層中的至少一個(gè)暴露于前驅(qū)氣體。在一些方面中,該方法可以包括使所述材料層中的至少一個(gè)加熱至高于前驅(qū)氣體的溫度的溫度。在一些方面中,該方法可以包括在前驅(qū)氣體在所述材料層的至少一個(gè)材料層上形成固相沉積物之后進(jìn)行干燥、固化、焙燒。
在一些方面中,該方法可以包括在頂材料層上形成薄膜信號(hào)線。在一些方面中,該方法可以包括在至少一個(gè)中間材料層上形成厚膜跡線。在一些方面中,該方法可以包括在底材料層上形成薄膜信號(hào)線。在一些方面中,該方法可以包括通過(guò)薄膜金屬化或厚膜金屬化在底材料層上形成接觸焊盤。
在該方法的一些方面中,材料層可以通過(guò)以下中的一種或更多種形成:激光切割、機(jī)械加工、劃線、機(jī)械切割、等離子體切割、金剛石切割、鋸切和切割。在該方法的一些方面中,材料層中的至少一個(gè)層可以由以下中的一種或更多種形成:硅、二氧化硅、鋁氧化物、硝酸鋁、氧化鋁、藍(lán)寶石、鍺、砷化鎵、硅和鍺的合金以及磷化銦。在一些方面中,該方法可以包括去除以下中的一個(gè)或更多個(gè)的一部分:材料層、厚膜跡線和薄膜信號(hào)線。
在一些方面中,該方法可以包括對(duì)準(zhǔn)一個(gè)或更多個(gè)材料層并且將對(duì)準(zhǔn)的材料層彼此連接。在該方法的一些方面中,材料層可以通過(guò)以下中的一個(gè)或更多個(gè)耦接:熱粘合、焊接、粘合劑和機(jī)械緊固。在一些方面中,該方法可以包括將耦接的材料層分成多個(gè)多層基板。在該方法的一些方面中,可以通過(guò)以下中的一個(gè)或更多個(gè)分割耦接的材料層:機(jī)械切割、激光切割、等離子體切割、劃線、成型(profiling)、鉆孔和機(jī)械加工。
在一些方面中,該方法可以包括以下中的一個(gè)或更多個(gè):將至少一個(gè)光電子部件耦接至材料層中的至少一個(gè);以及在材料層中的至少一個(gè)上形成至少一個(gè)光電子部件。在該方法的一些方面中,至少一個(gè)光電子部件可以是以下中的一個(gè)或更多個(gè):接收器、發(fā)射器、多通道接收器陣列和多通道激光器陣列。
在一些配置中,光電子子組件可以包括:包括上述任何合適的方面的頭部子組件;包括在殼體頂部與殼體底部之間延伸的殼體的光學(xué)部件。所述光學(xué)部件可以包括以下中的一個(gè)或更多個(gè):可以至少部分地透光的窗;由殼體限定的能夠允許光信號(hào)傳播過(guò)窗的孔;能夠聚焦光信號(hào)的透鏡;在殼體底部上的殼體凸緣;以及由殼體限定的殼體空腔;并且所述光學(xué)部件可以耦接至所述頭部子組件并且至少部分地在所述空腔內(nèi)緊密密封所述光電子部件中的至少一個(gè)光電子部件。
在一些配置中,頭部子組件可以包括:多層基板,其具有底層、包括具有第一尺寸公差的頂薄膜信號(hào)線的頂層和頂層與底層之間的具有厚膜跡線的一個(gè)或更多個(gè)中間層,厚膜跡線可以電耦接至頂薄膜信號(hào)線,厚膜跡線可以具有大于第一尺寸公差的第二尺寸公差;以及光電子部件,其可以位于多層基板之上并且可以與信號(hào)線電耦接。在一些配置中,該頭部子組件可以包括上述任何合適的方面。
在一些方面中,一種方法可以包括:通過(guò)形成底層、頂層和中間層來(lái)形成多層基板;通過(guò)厚膜金屬化在所述中間層中的至少一個(gè)中間層上形成厚膜跡線;以及通過(guò)薄膜金屬化在頂層上形成薄膜信號(hào)線;以及將一個(gè)或更多個(gè)光電子部件耦接至所述多層基板,所述光電子部件可以被配置成發(fā)送或接收光學(xué)信號(hào)。在一些方面中,該方法可以包括上述任何合適的方面。在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,本公開(kāi)內(nèi)容的各方面可以以其他形式實(shí)施。所描述的方面在所有方面都被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制性的。所要求保護(hù)的主題由所附權(quán)利要求而不是前面的描述來(lái)指示。屬于權(quán)利要求的等同物的含義和范圍內(nèi)的所有變化將被包括在其范圍內(nèi)。