申请/专利权人：艾沃索卢森股份有限公司

申请日：2017-07-06

公开（公告）日：2021-11-19

公开（公告）号：CN109845143B

主分类号：H04B10/60(20060101)

分类号：H04B10/60(20060101);H04J14/02(20060101);G02B6/42(20060101)

优先权：["20161019 KR 10-2016-0136046"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.11.19#授权;2019.06.28#实质审查的生效;2019.06.04#公开

摘要：本发明涉及波分复用光接收模块，不需要单独的密封封装，将光接收模块封装结构化，可以制作成紧凑的尺寸。本发明的波分复用光接收模块包括：光学连接部，用于连接位于光线路末端的光连接器和光接收模块；光学封装部，将从所述光学连接部接收的光信号分离为各波长的光信号之后，会聚及反射分离的各光信号；放大元件部，接收从所述光学封装部反射的光信号之后变换为电信号；印制电路板，将通过所述放大元件部变换的电信号传送到外部电路；及硅基板，形成有槽部以使所述光学封装部的多个构成要素组装于上部，形成下部开放的深槽，以便覆盖所述放大元件部的构成要素；通过倒装接合工序粘接并密封所述印制电路板的硅基板的两侧之间。

主权项：1.一种波分复用光接收模块，其特征在于，包括：光学连接部100，用于连接位于光线路末端的光连接器和光接收模块；光学封装部110，将从所述光学连接部接收的光信号分离为各波长的光信号之后，会聚及反射分离的各光信号；放大元件部120，接收从所述光学封装部反射的光信号之后变换为电信号；印制电路板130，将通过所述放大元件部变换的电信号传送到外部电路；及硅基板140，形成有槽部141以在上部组装所述光学封装部的多个构成要素，形成有下部开放的深槽142以便覆盖所述放大元件部的构成要素；通过倒装接合工序粘接且密封所述印制电路板130和硅基板140的两侧之间，所述光学封装部110包括：玻璃块111，作为光信号逆复用元件；无反射膜镀层112，形成于所述玻璃块的一侧面，使光信号通过；反射膜镀层113，形成于所述玻璃块的一侧面，反射光信号；薄膜滤光片114，在形成有所述无反射膜镀层及反射膜镀层的所述玻璃块的另一侧面以一定的间隔形成，使对应频带的波长通过；反射镜115，将从所述薄膜滤光片分离而水平发散的平行光向下方向垂直变换；及阵列透镜116，位于所述反射镜的一侧，将从所述反射镜反射的平行光变换为会聚光，所述放大元件部120包括光检测元件121，该光检测元件121检测基于发散的会聚光的电信号，所述硅基板140可通过光，从上述反射镜115反射的光通过上述硅基板140到达上述光检测元件121。

全文数据：波分复用光接收模块技术领域本发明涉及波分复用光接收模块。本发明涉及波分复用光接收模块，其不需要单独的密封封装，将光接收模块封装结构化，可以制作成紧凑的尺寸。尤其是，涉及波分复用光接收模块，其用硅基板覆盖组装于印制电路板的上部的电子芯片前置放大器、光电二极管等，将印制电路板和硅基板之间通过倒装接合工序粘接使其密封。背景技术最近以增强现实AR为基础的智能手机游戏在全世界范围内引起热潮，这种游戏的种类也逐渐多样地增加。但是，为了驱动增强现实AR内容，会产生相当数量的数据通信量，对系统造成超负荷。尽管如此，可以愉快地享受相应服务的方法依靠“光通信”技术。作为有无线通信技术中的一种的光通信是取代现有的电信号而利用光的通信手段，是可以将大量的数据无中断地以超高度传递的技术。在作为互联网普及率、互联网平均速度及宽带互联网第一的互联网强国的韩国，这是想当然地使用的技术，但是在通信基础设施还不充分的国家是受瞩目的事业。已经有使用一根光纤达到10Gbps以上传送容量的光通信技术被商用化，最近使用波分复用WDM，WavelengthDivisionMultiplexing方式的光通信，即，在一根光纤中将传送速度为10Gbps或25Gbps的彼此不同波长的光信号进行复用，传送几十至100Gbps的数据，并且，为了实现更高传送速度，开发仍在继续。最多使用光通信技术的大型互联网门户网站公司的情况下，运营大规模数据中心，为了满足几百Gps的传送速度，数据中心以极大规模细密地连接。为了提高这种数据中心的光通信模块的密度，减小光通信模块的大小很重要。现有技术文献公开了这种技术的一例。下述现有技术文献中公开了一种传送路径扩展器，其特征在于，包括：排列板，具有设置部、第一基准孔和第二基准孔，所述设置部用于设置在光元件被安装于设定位置的基板上，所述第二基准孔与所述第一基准孔隔着第一间隔形成；光纤固定块，固定设置有与所述光元件进行光通信的光纤，具有插入于所述第一基准孔的第一立柱和插入于所述第二基准孔的第二立柱；及外壳，围绕所述光纤固定块和所述排列板；所述第二立柱比所述第一立柱在所述第一基准孔的插入更松地插入于所述第二基准孔，所述设定位置位于通过所述第一基准孔和所述第二基准孔的第一基准线、与所述第一基准线交差且从第一基准孔隔着第二间隔的位置，由隔着所述第一基准孔位于所述第二基准孔的对面的第二基准线决定。但是，如上所述的现有技术，设置高价格的外壳以包围光纤固定块和排列板，致用外壳密封的结构的情况下，需要将多种光元件部件一个个一一组装并将其粘贴排列，所以具有工序复杂价格上升的问题。发明内容技术课题本发明是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于，提供一种波分复用光接收模块，其不需要单独的密封封装，将光接收模块封装结构化，可以制作成紧凑的尺寸。另外，本发明的目的在于提供一种波分复用光接收模块，用硅基板覆盖组装于印制电路板的上部的电子芯片前置放大器、光电二极管等，将印制电路板和硅基板之间通过倒装接合工序粘接使其密封。课题解决方案为了实现上述目的，根据本发明的波分复用光接收模块的特征在于，包括：光学连接部100，用于连接位于光线路末端的光连接器和光接收模块；光学封装部110，将从所述光学连接部接收的光信号分离为各波长的光信号之后，会聚及反射分离的各光信号；放大元件部120，接收从所述光学封装部反射的光信号之后变换为电信号；印制电路板130，将通过所述放大元件部变换的电信号传送到外部电路；及硅基板140，形成有槽部141以在上部组装所述光学封装部的多个构成要素，形成下部开放的深槽142以便覆盖所述放大元件部的构成要素；通过倒装接合工序粘接且密封所述印制电路板130和硅基板的两侧之间。另外，其特征在于，所述光学连接部100包括：插座101，与形成于光线路末端的光纤连接器结合；金属环102，位于所述插座的内部空间对齐光线；圆筒形的套管103，位于所述插座和金属环之间；及梯度折射率透镜104，位于所述金属环的后端侧和插座的内部，将输入的分散光变换为平行光。另外，其特征在于，所述光学封装部110包括：玻璃块111，作为光信号逆复用元件；无反射膜镀层112，形成于所述玻璃块的一侧面，使光信号通过；反射膜镀层113，形成于所述玻璃块的一侧面，反射光信号；薄膜滤光片114，在形成有所述无反射膜镀层及反射膜镀层的所述玻璃块的另一侧面以一定的间隔形成，使对应频带的波长通过；反射镜115，将从所述薄膜滤光片分离而水平发散的平行光向下方向垂直变换；及阵列透镜116，位于所述反射镜的下侧，将从所述反射镜反射的平行光变换为会聚光。另外，其特征在于，所述放大元件部120包括：光检测元件121，检测基于发散的会聚光的电信号；放大元件122，将从所述光检测元件检测出的电信号放大输出；及引线123，连接所述光检测元件和放大元件使信号流动。发明的效果如上所述，根据本发明的波分复用光接收模块，不需要单独的密封封装，将光接收模块封装结构化，具有可以制作成紧凑的尺寸的效果。另外，通过倒装接合工序粘接印制电路板和硅基板之间使其密封，制作工序变得简单，即使在组装有电子芯片的印制电路板和被粘接的硅基板上不形成孔，光也通过，从而通过孔成形作业的省略，具有减少制作时间及费用的效果。附图说明图1是表示根据本发明的波分复用光接收模块的俯视图。图2是表示根据本发明的波分复用光接收模块的剖面图。图3是表示根据本发明的波分复用光接收模块的光信号的移动过程的剖面图。图4是用于说明根据本发明的波分复用光接收模块的组装工序的图。具体实施方式本说明书及权利要求书中使用的用语和词语不应限于通常或词典上的意义来解释，基于申请人为了用最佳的方法说明自己的发明可以适当定义用语的概念的原则，应当解释为符合本发明的技术思想的意义和概念。因此，本说明书中记载的实施例和附图中所示的构不过是本发明的最优选的实施例，不代表本发明的全部技术思想，应当理解在本申请提出的时刻存在可以代替它们的多样的等同物和变形例。下面，在参照附图说明之前，为了突出本发明的主旨，事先声明对不必要的事项即本领域普通技术人员可以显而易见地添加的公知结构不予图示或具体说明。下面，参照附图说明本发明的优选实施例。图1是表示根据本发明的波分复用光接收模块的俯视图；图2是表示根据本发明的波分复用光接收模块的剖面图。如图1及图2所示，根据本发明的波分复用光接收模块包括：光学连接部100、光学封装部110、放大元件部120、印制电路板130、硅基板140，将所述印制电路板130和硅基板140的两侧之间通过倒装接合工序粘接密封。在波分复用光接收模块中，所述光学连接部100用于连接位于光线路末端的光连接器和光接收模块。所述光学连接部100包括：插座101，与形成于光线路末端的光纤连接器结合；金属环102，位于所述插座的内部空间对齐光线；圆筒形的套管103，位于所述插座和金属环之间；及梯度折射率透镜104，位于所述金属环的后端侧和插座的内部，将输入的分散光变换为平行光。这时形成平行光的梯度折射率透镜可以用具有适当的焦距的凸透镜代替。所述金属环112、套管113及梯度折射率透镜114在插座111的内部具有彼此相同的中心轴。所述光学连接部100与仅由金属环和套管构成的现有的插座部相比，追加设置梯度折射率透镜，所述梯度折射率透镜或凸透镜具有将分散光变换为平行光的功能。关于用于形成完美的平行光的焦距位置，利用所述梯度折射率透镜104，可在不需要单独的主动对齐的情况下，就能形成比较完美的平行光。另外，梯度折射率透镜采用在具有圆筒形结构的容器内部与具有相同的圆筒形结构的金属环102不进行单独的对齐工序而插入安装到插座101的结构，从而可以仅以机械性的精密度使其固定于准确的位置。所述光学封装部110将从所述光学连接部接收的光信号分离为各波长的光信号之后，会聚及反射分离的各光信号。所述光学封装部110包括：作为光信号逆复用元件的玻璃块111；形成于所述玻璃块的一侧面，使光信号通过的无反射膜镀层112；形成于所述玻璃块的一侧面，反射光信号的反射膜镀层113；在形成有所述无反射膜镀层及反射膜镀层的所述玻璃块的另一侧面以一定的间隔形成，使对应频带的波长通过的薄膜滤光片114；将从所述薄膜滤光片分离而水平发散的平行光向下方向垂直变换的反射镜115；及位于所述反射镜的下侧，将从所述反射镜反射的平行光变换为会聚光的阵列透镜116。所述无反射膜镀层112具有使由于通过梯度折射率透镜入射的光被玻璃块反射带来的损失最小化的作用，反射膜镀层113具有使从形成于相反侧的薄膜滤光片反射回来的光重新反射后入射到薄膜滤光片的功能。即，所述光学封装部110可通过如下工序制作：在具有规定的折射率和厚度的玻璃块一侧面的一部区域加工无反射膜镀层112，在同一面的其它区域加工反射膜镀层113之后，切下为具有规定的大小，将切下的的玻璃块以精密的角度研磨为剖面形成平行四边形的形态之后，将预先制作的多个薄膜滤光片依次粘贴在玻璃块的与形成有镀层部的一侧面对应的另一侧面的规定的位置。所述反射镜115是用于将来自薄膜滤光片114的光信号向下层的光检测元件121反射的结构，以一定角度倾斜形成，可以形成为在一侧面镀敷有反射膜的棒形态的镜子形态。所述阵列透镜116是将把被反射的发散光变换为会聚光的透镜集成为一个部件而成的，通过将反射镜115和阵列透镜116结合为一个，可以减少不必要的体积及空间。但是，根据需要，可以分离阵列透镜部和反射镜部，构成为两个单独部件。所述放大元件部120接收从所述光学封装部反射的光信号之后变换为电信号。所述放大元件部120包括：检测基于发散的会聚光的电信号的光检测元件121；将从所述光检测元件检测出的电信号放大输出的放大元件122；及连接所述光检测元件和放大元件而使信号流动的引线123。所述光检测元件121是指具有检测光信号并变换为电信号的功能的元件，作为代表，有PIN光电二极管PIN-PD或具有光信号的放大功能的雪崩光电二极管APD等。所述光检测元件121通过将多个元件做成单个部件形成在一个半导体基板上，具有各光检测元件的对齐容易的优点。所述放大元件122是放大从光检测元件传递的电信号的元件，可以选择信号来调节。所述引线123具有电连接光检测元件和放大元件的作用，可以通过引线接合WireBonding工序粘接。在此，引线接合工序是在部件的电极粘贴导线等的工序，是在被加热的微球Pellet放上导线瞬间加热压紧的方法。所述印制电路板130与后述的硅基板140通过倒装接合工序粘接，具有将通过所述放大元件部变换的电信号传送到外部电路的作用。所述硅基板140形成有槽部141，以便所述光学封装部的多个构成要素组装在上部；并且，形成下部开放的深槽142，以便覆盖所述放大元件部的多个构成要素。所述硅基板140在形成于上部的槽部141放置并固定作为光学封装部110的构成要素的玻璃块111、薄膜滤光片114、反射镜115及阵列透镜116，为了形成所述槽部，利用刻蚀Etching方法。在光信号传递中，光的波长可以通过所述硅基板140的硅，因此在与组装有电子芯片的印制电路板粘接的硅基板不形成孔也可以通过光，从而通过省略孔成形作业，可以缩短制造工序。另一方面，通过所述硅基板传递光信号的情况下，为了最小化光信号的损失，可以在硅基板的表面加工无反射膜镀层。另一方面，现有的光接收模块在组装构成要素时，每次组装对齐各构成要素时需要监控和确认角度，因此具有生产率下降且价格增加等问题，本发明通过倒装接合工序组装光接收模块时，不需要用于对齐平行光的角度的动态实时监控。图3是表示根据本发明的波分复用光接收模块的光信号的移动过程的剖面图；图4是用于说明根据本发明的波分复用光接收模块的组装工序的图。如图3及图4所示，根据本发明的波分复用光接收模块，若完成放大元件部120的一体化，则通过倒装接合在印制电路板130的上部放置焊料垫，与硅基板140粘接固定。这时，通过所述印制电路板和硅基板的倒装接合工序粘接固定，沿着印制电路板和硅基板的周边密封。这是因为光学封装部110与有无密封无关，但是组装有光检测元件121及放大元件122的印制电路板的密封与不合格率最密切相关。尤其是，不需要放入单独密封的封装也具有密封效果，可以减少体积，随着合格率增加，具有价格变得便宜的效果。本发明参照附图以优选的实施例为中心进行了说明，但是本领域普通技术人员可以根据这样的记载在不脱离本发明的范围内进行多种变形是显而易见的。

权利要求：1.一种波分复用光接收模块，其特征在于，包括：光学连接部100，用于连接位于光线路末端的光连接器和光接收模块；光学封装部110，将从所述光学连接部接收的光信号分离为各波长的光信号之后，会聚及反射分离的各光信号；放大元件部120，接收从所述光学封装部反射的光信号之后变换为电信号；印制电路板130，将通过所述放大元件部变换的电信号传送到外部电路；及硅基板140，形成有槽部141以在上部组装所述光学封装部的多个构成要素，形成下部开放的深槽142以便覆盖所述放大元件部的构成要素；通过倒装接合工序粘接且密封所述印制电路板130和硅基板140的两侧之间。2.如权利要求1所述的波分复用光接收模块，其特征在于，所述光学连接部100包括：插座101，与形成于光线路末端的光纤连接器结合；金属环102，位于所述插座的内部空间对齐光线；圆筒形的套管103，位于所述插座和金属环之间；及梯度折射率透镜104，位于所述金属环的后端侧和插座的内部，将输入的分散光变换为平行光。3.如权利要求1所述的波分复用光接收模块，其特征在于，所述光学封装部110包括：玻璃块111，作为光信号逆复用元件；无反射膜镀层112，形成于所述玻璃块的一侧面，使光信号通过；反射膜镀层113，形成于所述玻璃块的一侧面，反射光信号；薄膜滤光片114，在形成有所述无反射膜镀层及反射膜镀层的所述玻璃块的另一侧面以一定的间隔形成，使对应频带的波长通过；反射镜115，将从所述薄膜滤光片分离而水平发散的平行光向下方向垂直变换；及阵列透镜116，位于所述反射镜的一侧，将从所述反射镜反射的平行光变换为会聚光。4.如权利要求1所述的波分复用光接收模块，其特征在于，所述放大元件部120包括：光检测元件121，检测基于发散的会聚光的电信号；放大元件122，将从所述光检测元件检测出的电信号放大输出；及引线123，连接所述光检测元件和放大元件使信号流动。

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