用于在電信號處理裝置處設置光電變換器的裝置的制作方法

專利名稱：用于在電信號處理裝置處設置光電變換器的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在電信號處理裝置處設置光電變換器的裝置。
背景技術：
在有線電視系統(CATV系統)中，電視信號是經由或通過同軸電纜或包括玻璃纖維的光纜從有線電視供應者或提供者那里傳送到一個社區的許多不同的TV用戶。為了得到一個大的帶寬，經由光纜或光纖的光學傳輸變得越來越普遍。但在CATV社區自身之內，仍然在使用建筑物中已經安裝好的同軸電纜。因此，通過光纜傳輸的調幅(AM)光學電視信號必須通過光電(或光電，光電子的)變換器(或轉換器)如PIN光電探測器二極管或其它光電探測器轉變成相應的射頻(高頻)電視信號。
光電變換器固定地連接到玻璃纖維的末端上，用于把光學信號傳送到變換器的光輸入端。光電變換器的電輸出電連接到一個電CATV放大器上，用于在變換器的輸出處將轉變后的電信號放大。CATV放大器包括若干有源和無源電子元件與一個金屬托架主體及一個保護蓋或外殼，上述有源和無源的電子元件設置在一個襯底，如一種厚膜或薄膜陶瓷襯底或一塊印刷電路板(PCB)上，襯底安裝到上述金屬托架主體上，而上述保護蓋或外殼用于保護襯底及襯底上的電子元件。金屬托架主體通常是根據國際標準SOT115設計，并因此具有基本上是矩形形狀和標準化的尺寸。
光電變換器通過一種變換器托架直接或間接地安裝到襯底上，并且只由襯底機械式支承。另外，變換器的電輸出電連接到襯底上的電子電路上。連接到變換器上的玻璃纖維用一種剛性橡膠套保護，上述剛性橡膠套固定式和非剛性地保持在保護性外殼的一個開口內。包括電放大器和安裝好的光電變換器的整個單元也叫做光接收器組件。
US5,627,531A公開了一種用于CATV光學接收器組件的光電變換器。這種已知的光電變換器包括一種固定到陶瓷材料制的一種光電器件托架上的光電器件，如一個光電二極管或發光二極管或激光器，并且還包括一個具有溝槽的光纖托架，一種單模或多模光纖的一個端部通過焊劑或粘合劑安裝和固定在上述溝槽中。光纖托架具有一個反射表面，并以這種方式連接到光電器件托架上，以使反射表面與光纖和光電器件對準。
這種已知的光電器件可以在常規有線電視應用中將光信號轉變成電信號，或是用于在現代互動或雙向有線電視系統中將電信號轉變成光信號，上述互動或雙向有線電視系統允許從電視用戶到電視提供者的反向信號傳輸，封裝的光電器件的類型根據所要求的信號方向而定。
已知在該技術中有許多方法和裝置能將一種光電變換器安裝到一個CATV放大器的襯底上。
已知通過將光電變換器焊接到一個作為變換器托架的機械金屬夾具上將所述光電變換器安裝到襯底上，上述變換器托架又焊接到襯底上。
另一種將光電變換器安裝到襯底上的特殊方法包括用一種粘合劑，如UV可固的或熱固樹脂中的一種，將變換器膠合到一個塑料托架上并將托架膠合到襯底上。
兩種已知的方法不需要或是只需要一個額外的部件來將變換器安裝到CATV放大器上，它們價格便宜并遵守標準技術，因此，在本領域的技術人員中得到了充分肯定。
發明概述然而，本發明的目的是提供一種可供選擇的方案，用于將一種光電變換器設置在一個電信號處理裝置處，尤其是設置在一個CATV或有線電視放大器處。
本發明根據權利要求1所述，提供了一種用于將一個光電變換器設置在一個電信號處理裝置(或信號處理裝置)處的裝置，上述裝置包括一個變換器托架和一個托架座，光電變換器可安裝(或可固定，可設置)或是安裝(或固定，設置)到上述變換器托架之中或之上，而變換器托架可拆卸地(或可松脫式，活動式)固定(或可附著，可安裝，可連接)或者固定(或附著，安裝，連接)到上述托架座上。托架座與電信號處理裝置連接(或固定，附著，安裝)或可連接(或可固定，可附著，可安裝)，或者是連接(或固定，附著，安裝)或可連接(或可固定，可附著，可安裝)到電信號處理裝置上。
根據本發明，引入兩個附加的部件來將變換器設置在信號處理裝置處，亦即引入變換器托架用于承載變換器，和引入托架座用于夾持變換器托架。
這可供靈活安裝變換器和尤其是安裝與變換器連接的光導，因為變換器和，如果設置的話，光導可以或是可從變換器托架中拆卸，或是，例如通過黏合劑永久固定到變換器托架上或甚至還固定到托架座上，而不用將一些光學元件永久固定到襯底托架上。
變換器托架和安放或安裝好的變換器形成一個變換器單元，上述變換器單元安裝在托架座之上或之中。或是這種變換器單元可以從托架座中卸下，或是變換器可從變換器托架中卸下，或者所有三種元件都可以很容易分離。因此，光電變換器或是與它的變換器托架一起，或是單獨地，在任何情況下都可以從信號處理裝置中取出。
由于變換器被變換器托架保持和優選的是保護，所以在拆卸變換器單元和托架座或托架座和信號處理裝置過程中，大大減少了損壞變換器的危險。
在無論是信號處理裝置或光電變換器由于失效或損壞而必須更換的情況下，可以將待更換的單元與完好無缺的單元分開并用新的單元更換。本領域的技術人員應該了解，光電變換器單獨及甚至更多與通常集成于其中的光纖和光纖的連接器一起的材料成本通常高于電信號處理裝置的材料成本，尤其是高于整個電CATV放大器材料成本的1.5倍。因此，根據本發明所述的設計，可供從一個壞的電信號處理裝置中很容易取出和重新使用(或重復利用)一種良好的變換器顯然是有利的。
另外，如果必須處置一個包括電信號處理裝置和光電變換器單元的完整光電裝置，則可以很容易將不同的部件分開用于重復的目的。
因此，盡管與現有技術水平相比，根據本發明所述的措施還有一點缺點，因為在裝配過程中，必須制造和處理用于變換器托架和托架座的部件，但這個缺點被根據本發明解決方案的上面提到的優于現有技術的優點更多地抵銷掉，其它優點將在下面說明。
除了已經提到的重新使用和重復利用的優點之外，另一個主要優點是通過成形和設置變換器托架和托架座，可以將光電變換器安放或設置在信號處理裝置處或其附近任何所希望的位置中。
此外，光電變換器，尤其是當裝備了光纖時，對機械應力和熱應力十分敏感。由于變換器在裝配過程中不必經受像現有技術中那樣的熱波動，根據本發明的組件大大減少了損壞靈敏的變換器的危險。
當提到術語“光電的”時，它包括把光或光學信號變換成電流或電信號，及把電流或電信號變換成光或光學信號。術語“光學的”或“光”不僅包括可見光譜，而且還包括紅外光譜。
本發明的一些優選實施例在權利要求1的從屬權利要求中說明。
在一個優選實施例中，變換器尤其是通過卡扣裝置或夾緊裝置可拆卸地固定或可固定到變換器托架上。然而，變換器也可以，例如通過黏合劑非可拆卸式固定到變換器托架上，因為它仍然可以從信號處理裝置中拆卸。
變換器托架優選的是通過卡扣或夾緊裝置固定或可固定到托架座上。
根據本發明的裝置的優選應用是用于一種電信號處理裝置，上述電信號處理裝置包括一個電放大器，尤其是一種CATV或有線電視放大器。
通常，光電變換器裝備有一種光導，尤其是一種玻璃纖維，并在光學上與其連接。變換器托架可以包括一個用于光導的通道，同時通道壁機械地保護光導。在一個特定實施例中，光導可以尤其是通過黏合劑固定在變換器托架內，以便減少尤其是從變換器加到光導上的拉應力。為此，變換器托架優選的是設置一個孔，優選的是在通道壁中設置一個孔，可以穿過或進入上述孔施加黏合劑，以便在這個點處將光導同時固定到變換器托架和托架座上。
在一個優選實施例中，電信號處理裝置包括至少一個承載電子元件的電路板或襯底，以及一個襯底托架主體，襯底安裝到上述襯底托架主體上，所述襯底托架主體也用作襯底上電子元件的散熱片，并且優選的是由金屬或另外具有良好熱導率的材料組成。
優選的是，為了節約襯底上的空間，并通過那樣做增加信號處理裝置電氣部分內的自由度，光電變換器、變換器托架和托架座的設計可供使待安裝的探測器以一預定的最小距離與襯底或信號處理裝置分開。
在一個有利的實施例中，托架座延伸過襯底，使得不用襯底上的任何空間，讓安裝好的光電變換器很容易電連接到信號處理裝置上。
在一個優選實施例中，托架座固定或可固定到襯底托架主體上，并且優選的是只由襯底托架機械式支承，而不是由襯底支撐，上述襯底承載用于信號處理的各電子元件和/或電路或與其電連接。
盡管在現有技術中，變換器是通過一個托架直接或間接地安裝到承載各電子元件的襯底上，并因此，信號處理裝置的電子電路設計必須為襯底上的變換器或它的托架提供某種空間，但根據本發明，這些實施例所述的變換器安裝與信號處理裝置和電子電路的實際設計無關，并且在信號處理裝置的電氣部分內能有較高的自由度。
盡管如此，托架座也可以或只連接到襯底本身上，或由襯底本身支承。
為了將托架座安裝到襯底托架主體或襯底上，可以優選的是在托架處設置若干銷釘，和優選的是在襯底托架主體或襯底中設置相應的孔。
在一個有利和優選的實施例中，裝置還包括一個頂蓋，上述頂蓋優選的是可拆卸地安裝或可安裝到托架座上，和/或襯底托架主體上，和/或襯底上，頂蓋和托架座一起形成一個保護帶有安裝好變換器的變換器托架，并且優選的是也用于襯底或襯底的一部分的保護性外殼。
頂蓋最好將托架座固定或保持到向下或貼著襯底托架上，尤其通過非剛性連接和/或銷-孔連接。為了從電信號處理裝置中取出變換器，可以例如在不損壞頂蓋內變換器情況下，通過給銷釘鉆孔，斷開或破壞頂蓋和襯底托架之間的連接，并在此后可以去掉(并棄去)頂蓋，從襯底托架中取出帶托架座的變換器或變換器托架并重新使用或重復利用。
為了使至少一對待連接的元件自對準，尤其是變換器托架、托架座、頂蓋和信號處理裝置及光電變換器，一對中的兩個元件都設置了調節裝置和/或設置了自對準連接裝置。因此，這個實施例中的裝置不需要附加的處理或對準工具。
當光電變換器裝備了一種光導，尤其是種玻璃纖維并與其光學連接時，變換器承載裝置和/或變換器托架和/或托架座和/或頂蓋可以包括一個用于光導的通道，上述通道用通道壁機械地保護光導向器。
如上所述，在一個特定實施例中，光導可以定在變換器承載裝置或變換器托架內，尤其是通過黏合劑固，以便減少尤其是從變換器加到光導上的拉應力。為此，變換器托架最好設置一個孔，優選的是設置在通道壁中，黏合劑可以通過上述孔施加以便將光導在這點處固定到變換器托架上，并且也能也同時固定到托架座上。
為導向光導，并保護光導免受機械應力和彎曲的影響，頂蓋和托架座包括兩個對應的切口部分，當安裝時，上述兩個對應的切口部分形成一個用于光導的開口。在這個開口中或每個切口部分中，設置了一種高彈性的柔軟嵌入體，切口段或兩個嵌入體在開口內形成一個基本上是環形或圓形光導支承件。本實施例可供在裝配變換器和信號處理裝置期間，不引起損壞玻璃纖維的情況下使玻璃纖維彎曲達到最大用。
在一個特定的實施例中，托架座或變換器承載裝置可以設置一個用于安裝變換器托架或變換器的變換器平臺和一個側壁，上述側壁當托架座或變換器承載裝置安裝在襯底托架上時包圍變換器平臺，并且優選的是也包圍襯底。這個側壁可以提供一個外殼壁的下面部分，而側壁，例如頂蓋的盒形外壁可以構成外殼壁的上面部分。
在一個有利的實施例中，托架座或變換器承載裝置，尤其是平臺部分，延伸過襯底，使得安裝好的光電變換器容易地導電連接到信號處理裝置上，而不利用襯底上的任何空間。


通過結合附圖所作的詳細說明將更好地理解本發明的各種特點和優點，其中圖1以部件分解透視(或等軸)后視圖形式示出了用于在CATV放大器處安裝一個光電變換器的安裝示意圖；圖2以側視圖形式示出了將根據圖1光電變換器安裝到其變換器托架中的安裝步驟順序；圖3以透視后視圖形式示出了在實施圖2的安裝步驟之后帶有安裝好變換器的變換器托架；圖4以部件分解后視圖形式示出了在完成圖2的安裝步驟之后，圖1的整個安裝示意圖；圖5以透視前視圖形式示出了在沒有托架座側壁情況下，安裝到托架上的圖3所示的變換器單元；圖6以透視后視圖形式示出了在根據圖2-4的變換器單元安裝到托架座中和托架座安裝到CATV放大器上之后，從圖4開始的安裝示意圖或組件；圖7示出了通過安裝頂蓋由圖5和6的組件所形成的整個組件及圖8更詳細示出了具有用于玻璃纖維的彈性支承件的頂蓋和托架座側視圖。
具體實施例方式
在圖1至圖8中，相同的部件用相同的標號表示。值得注意的是，在本文中任何涉及“一個實施例”或“一實施例”意思是指在本發明的至少一個實施例中，包括與實施例有關的特定特點、結構或特性。在說明書各個不同地方出現的短語“在一個實施例中”不一定全都涉及相同的實施例。
一種常規的光電變換器(或光電探測器)由標號20表示并包括一個陶瓷主體，上述陶瓷主體包含一個光電二極管(或光電探測器二極管)22，尤其是一種PIN光電二極管，一個套管(或夾持套)24和玻璃纖維(或任何其它光導)26的一端，上述玻璃纖維26用于將光學或光信號傳送到光電二極管22上，所述光電二極管22將這些光信號轉換成電信號。具有包括在其中的光電二極管22的陶瓷主體或外殼垂直于套管24和玻璃纖維26延伸，以便得到一種T形或錘形的光電變換器20的結構。在具有光電二極管22的陶瓷主體頂部上，相互間隔一定距離設置兩個電接觸部分22A和22B，可以檢測光電二極管22的光電壓或光電流。
作為一種專用信號處理裝置，示出了一種由標號10表示的常規的有線電視放大器或CATA放大器，它包括一個通常是平的且經常是矩形的襯底11和一個襯底托架主體17，上述襯底托架17承載襯底11并具有根據SOT115國際標準所述的尺寸。
電子或電信號處理和/或放大電路12被設置在襯底11上，上述電路12可以以厚膜或薄膜技術形成為一種印刷電路板或其它印刷式襯底，或是通過一種印刷電路板或其它印刷式襯底形成。放大電路通常包括裝備有Si或GaAs半導體器件的差分共射-共基級放大器(differential cascode stageamplifier)，和/或集成電路。另外，在襯底11上設置有導線，使電子電路12與襯底12上的兩個電接觸點11A和11B連接，用于連接到光電變換器20的相應觸點20A和20B及一些其它的電觸點11C-11K上，上述其它電觸點11C-11K在襯底托架主體的一側處向下引出，用于信號輸入，信號輸出，電池(電源)和接地連接。
襯底托架主體17通常由金屬或其它具有良好熱導率的材料組成，以便將工作的電子元件或電路12所產生的熱量傳導離開襯底11，并因此不僅用作一個支承件，而且還用作用于襯底11的散熱片或冷卻體。SOT115形襯底托架主體17具有一種對稱的形狀，其兩個末端部分較高且分別具有一個螺孔13和14，用于螺紋連接到一個放大器外殼(未示出)上，其中央部分上安裝襯底11。在兩個末端部分和中央部分之間，形成兩個中間區，上述兩個中間區各包含一個內連接孔15A和15B及兩個外連接孔16A與16B和16C與16D。兩個螺孔13和14之間的距離由SOT115標準確定。
在圖1中，以還未組裝的形式示出了一種裝置優選實施例的所有部件，上述裝置用于將光電變換器20設置在信號處理裝置，亦即方大器10的襯底11或電路12處。該裝置包括一個用于承載和夾持光電變換器20的變換器托架3，一個用于承載和固定變換器托架3的托架座5(或框架蓋，下外殼部分)，一個頂蓋(或頂部外殼部分)6和一個用于玻璃纖維26的彈性支承件70，上述彈性支承件70包括一個上支承部分71和一個下支承部分72。
變換器托架3具有一個前面區域30和一個后面區域31，上述前面區域30用于安放帶光電二極管22的陶瓷主體，而后面區域31用于封閉和保護玻璃纖維26。變換器托架3的前面區具有一個底部分32，兩個側面部分(或側壁)33作為夾持和/或調節裝置，套管24穿過上述兩個側面部分引出并在側向上受兩個側面部分33的限制，帶有光電二極管22的陶瓷主體位于上述底部部分32上，一個鉤形卡扣元件34在前面處卡入并牢牢夾持帶光電二極管22的陶瓷主體，而一個開口35用于將變換器20插入變換器托架3中。變換器托架3的后面區域31具有一個用于玻璃纖維26的通道，上述通道具有一個在底部處閉合的壁，并設置兩個用于玻璃纖維26的開口，另外，在頂部處設置一個黏合劑孔用于任意地膠合，并因此將引入的玻璃纖維26永久地固定到變換器托架3中，另外優選的是當安裝時也固定到托架座5上。
為了將光電變換器20安裝到變換器托架3中，首先正如圖2中可以看出的，將光電變換器20從下面引入底部部分32的開口35中，先將包含光電二極管22的陶瓷主體因入并使光軸垂直于底部部分32定向。然后，將光電變換器20與陶瓷主體和光電二極管22一起在它的頭部處朝底部部分32旋轉。卡扣元件34向后彎曲或變形，接著，在變換器20通過了它之后，卡扣元件通過彈性彈簧力鎖回到一個位置，通常用某種留下的彈簧壓力靠在帶光電二極管22的陶瓷主體上。同時，在這種旋轉運動情況下，光學玻璃纖維26在變換器托架3的后面區域31中從下面引入到它的通道內。
卡扣元件34還用作用于制動帶光電二極管22的陶瓷主體的制動凸塊，并因此阻止整個變換器20移動到前面或向上移動。變換器托架3側面部分33的前面部分用作防止帶光電二極管22的陶瓷主體并因此防止變換器20向后運動的制動件。卡扣元件34和側面部分33一起，形成用于防止變換器20朝任何方向掉落的保持或夾持部分。因此，將光電變換器20牢牢地保持在變換器托架3中，并可以在任何時候通過反向實施圖2所示的步驟取出。
圖3以等軸前視圖形式示出了由根據圖2的具有安裝在變換器托架3中的變換器3的組件所形成的變換器單元。
回到圖1，托架座(或框架蓋)5被成形為一種矩形框架，具有一個封閉式側壁50和一個變換器平臺54并且是敞開的，亦即在頂部處沒有蓋或頂板，上述變換器平臺54供變換器托架3用，它在底部處并且靠近側壁50。在變換器平臺54與側壁50分開的內側處，一個鉤形卡扣元件53被設置成從托架座5的底部向上延伸到頂部。在變換器平臺54的一端處，一個橫擋或桿件55在與變換器平臺同樣長的側壁50一側處，從側壁50朝垂直方向上延伸。
在側壁50的垂直于較長側邊的較短側邊中，軸向上或平行于長側邊，形成一個切開部分或開口(或通道)51。在這個開口51后面的內側處，在托架座5內形成一個接收部分52，它是由兩個垂直的槽和一個用于接收下面支承部分72的底部部分形成的。在開口51的下方，形成一個第一調節裝置56，該第一調節裝置56從側壁50向外并垂直地伸出，而在同一短側邊處大約中間處，形成一個與第一調節裝置56類似的第二調節裝置57。
在側壁50的兩個較短側邊處，形成兩個銷釘5A和5B(只有5B在圖1中可見)，上述兩個銷釘5A和5B平行于側壁50向下延伸并從托架座5的其余部分突出。這兩個銷釘5A和5B形成一定直徑并以這種方式間隔開，以使它們能同時插入襯底托架主體17中的相應內孔15A和15B中，以便將托架座5安裝到襯底托架主體17上，并因此安裝到放大器10上。
頂蓋6主要是形成為一種待安裝到托架座5上和/或圍繞托架座5的矩形盒，因此，形成一個封閉式外殼用于保護變換器3，其中頂蓋6形成外殼的上面部分，托架座5形成外殼的下面部分。頂蓋6的較長側邊具有一個凹槽式邊緣38，用于擱在托架座5較長側邊處側壁50外部相應底座58上。為了調節頂蓋6和托架座5的相對位置，頂蓋6具有一個較長的開口61和一個較短的開口67，上述較長的開口61用于安放和導向托架座5的第一調節裝置56，而上述較短的開口67用于安放和導向第二調節裝置57。在頂蓋6的封閉式平頂或頂壁處，在頂蓋6內形成一個與托架座5的接收部分類似的接收部分(看不到)，用于接收上支承部分71。
在頂蓋6的兩個較短側邊處，分邊設置兩個銷釘6A和6B及6C和6D，上述銷釘6A和6B及6C和6D全都向下延伸，并意味著分別插入襯底托架主體17的外部連接孔16A-16D，用于使頂蓋6與襯底托架主體17連接或連接到襯底托架主體17上。
在圖4中，用后視圖示出組裝好的變換器單元。另外，在圖4中，與圖1所示的初始狀態相比，下支承部分71已經安裝在托架座5內的相應接收部分51中，而另一個支承部分72安裝在開口61后面頂蓋6內的相應接收部分(看不到)中。
安裝在變換器托架3中的光電變換器20現在可以利用卡扣元件53和用作夾持裝置的桿件55活動式安裝在托架座5的變換器平臺54之中或之上。為此，卡扣元件53向后彎曲，同時讓變換器托架3快速壓緊并向后急速返回并借助某種留下的彈簧力靠在側壁33的其中之一上。因此，變換器托架3在側向上固定在側壁50和卡扣元件54之間，并在縱向上或軸向上固定在側壁50和桿件55之間。
圖5和圖6示出了以這種方式保持在托架座5中的變換器托架3。
變換器平臺54的夾持裝置(50，53和55)及變換器托架3的夾持裝置(30，33)使變換器20保持和固定，不論用或不用黏合劑。如果不用黏合劑，則后面的固化過程可以避免，然而如果用黏合劑，則通過黏合劑孔36涂布黏合劑，不需要額外的工具用于變換器對準，亦即在固化過程時間間隔中使變換器20保持在它的位置中。
最后，如圖6所示，通過將銷釘5A和5B插入相應的連接孔(或盲孔)15A和15B中，并使托架座5用其凸緣部分靠在襯底托架主體17的上表面上，將帶有安裝好變換器托架3的托架座5安裝到襯底托架主體17上。銷釘5A和5B具有比相應連接孔15A和15B稍小的直徑，以便它們剛好裝配到相應的孔15A和15B中，并因此使托架座5適當地對準到散熱片或襯底托架主體17和襯底11上。因此，如果放大器10有缺陷并且必需去掉，則托架座5可以很容易從襯底托架主體17取出或卸下。在這種情況下，帶有最有價值的光電變換器20的托架座5是從襯底托架主體17中拉開，并可以在另一個良好的放大器中重新使用。
如圖6所示，現在光電變換器20保持在襯底12上方尤其是在電觸點11A和11B上方一定距離處，上述距離由托架座5確定，以便這些觸點11A和11B可以很容易連接到光電二極管22的觸點22A和22B上。光電變換器20的玻璃纖維26被保持在下支承部分72中，并被導向穿過托架座5中的開口51。
參見圖7，圖7示出了帶有頂蓋6的完成的安裝裝置組件100，頂蓋6安裝在托架座5的頂部或框架蓋上。托架座5包括裝配在變換器托架3中的光電變換器20(二者在圖7中都看不到)，上述變換器托架3鎖合到托架座5的變換器平臺54(圖7中看不到)上，而且整個組件安裝到襯底托架主體17上，因此，根據本發明，在襯底11上的放大器10尤其是放大電路12處。
在圖8中，以側視圖形式示出了這種根據圖7的組件。
根據圖7和圖8的頂蓋6被安裝到托架座5上并且部分在其上方。頂蓋6將托架座5緊緊地固定到襯底托架主體17上，并利用四個銷釘16A-16D將上述托架座5按下或釘住，與托架座5的兩個銷釘5A和5B相反，上述銷釘16A-16D緊緊地或非剛性地壓入襯底托架主體17內的相應盲孔16A-16D。
在另一個實施例中，托架座5的銷釘5A和5B還可以直徑更大并壓入襯底托架主體17的盲孔或連接孔15A和15B中，用于“固定”托架座5。
銷釘5A，5B和6A到6D優選的是空心的，以便得到一種彈簧力或足夠的變形，尤其是對于與相應盲孔的非剛性連接。
為了松開非剛性銷-孔連接之一，方便的是利用一種鉆孔工具或類似工具破壞銷釘5A和5B和/或6A到6D，及然后拉出整個部件，亦即拉出托架座5或頂蓋6。
因此，圖7的組件可以通過鉆開銷釘6A到6D，取下頂蓋6并再達到圖6所示的狀態等很容易按相反的順序拆卸。根據權利要求1-7的裝置或器件提供很容易從放大器10中取出或重復利用變換器20的能力，同時使在這個過程中損壞變換器20和/或玻璃纖維26的危險減至最小。這是特別有利的，因為變換器20和玻璃纖維26通常比放大器10的其余部分價格貴得多(約貴2～3倍)。因此，如果發現光學接收器組件的放大器部分10有缺陷，則可以將變換器20與框架蓋或托架座5一起從有缺陷的放大器10中取出，并且可以在另一個放大器中重新使用。
根據圖7所示安裝好的頂蓋6提供對襯底11上放大器10和電路12的機械保護。
在圖7和圖8所示的實施例中，托架座5和頂蓋6中的切口部分或“凹槽”或開口51和61共同形成一種用于玻璃纖維26的封閉式開口或通道，亦即纖維出口的閘門。
在這個開口或纖維出口閘門內，兩個彈性支承部分71和72共同形成一個用于玻璃纖維26的軟的或撓性的環形或封閉式支承件70。兩個彈性支承部分71和72可以成形為互補的兩個半環，他們一起形成一個玻璃纖維26的開口，如圖8中所示，或是兩個支承部分之一，尤其是下支承部分72，可以安放光纖26，而另一個支承部分71支承或補充第一支承部分72。沿著玻璃纖維26的光軸測得的支承件70和玻璃纖維26之間連接區或表面的長度尤其是小于玻璃纖維26的直徑，優選的是小至少2倍。
如果將一個彎曲應力從頂蓋6的外部加到玻璃纖維26上而同時彎曲在頂蓋6內部持續，則支承件70的封閉式彈性環給玻璃纖維26導向并且是玻璃纖維的旋轉中心。因此，在纖維出口處橡膠支承件70的兩半或兩個支承部分71和72配合工作，以便提供纖維的撓性固定，使得如果玻璃纖維彎曲離開，例如襯底托架主體17，則在纖維出口閘門處提供旋轉作用的中心。
在組裝光電混合器件過程中，這種撓性支承件70為玻璃纖維彎曲提供最大的容限。換句話說，支承件70的彈性或軟度是如此之高，以致如果在頂蓋6外部將任何彎曲應力加到玻璃纖維26上，玻璃纖維26都圍繞支承件70內和附近旋轉。因此，纖維不被支承件70緊緊地固定，而只是在旋轉中心中對準。因此，在蓋5或6外部玻璃纖維26的每次彎曲都能使玻璃纖維26以一種方式在蓋5和6內部移動，以使彎曲半徑在任何情況下都減至最小，這樣在組裝光學接收器組件過程中，大大減少損壞玻璃纖維26的危險。
理想的是，可以選擇一種很軟的材料作為支承件70的彈性材料，尤其是選擇一種橡膠或其它具有彈性模量通常在1和10N/mm2之間和/或肖氏硬度A值通常為20的彈性體，因而，使得通過支承部分71和72的兩個橡膠瓣或橡膠導向件將一個小的力加到玻璃纖維26上。
在所有的實施例中，變換器托架3、托架座5和/或頂蓋6都可以用整體塑料部件，尤其是注塑部件形成，使得可用價低生產并在形狀和功能上有很大的靈活性。
根據本發明的設計，尤其是圖1至圖8所示實施例中的設計，提供了不需要使用額外處理工具就能將變換器20與襯底11精確對準的能力。
在本發明的范圍之內，可以對圖1至圖8所示的實施例進行許多改變。例如，托架座5和/或頂蓋6基本上也可以安裝在襯底12本身各邊界的安裝處而不是安裝在補底托架主體17上。另外，除了光電二極管22之外，可以使用不同的光電探測器或將電信號轉變成光或光學信號的光電變換器，例如一種激光器或激光二極管或LED，并可以用與光電二極管22相同的方式設置在信號處理裝置處。這個實施例可以用于，例如一種雙向CATV系統中。
標號明細表3 變換器托架5 托架座5A，5B 銷釘6 頂蓋6A-6D 銷釘10 大器11 襯底11A，11B 觸點11C-11K觸點12 信號處理電路13，14 螺孔15A，15B 連接孔16A-16D連接孔17 襯底托架主體20 光電變換器2122 光電二極管22A，22B 觸點24 套管26 玻璃纖維30 前面區域31 后面區域32 底部部分33 側面部分34 卡扣元件35 開口
36 黏合劑孔37 邊緣50 側壁51 開口53 卡扣元件54 變換器平臺55 桿件56，57 調節裝置58 底座61 開口62 開口70 支承件71，72 支承部分
權利要求
1.一種用于將光電變換器(20)設置在電信號處理裝置(10)處的裝置，包括a)一個變換器托架(3)，上述光電變換器(20)可安裝或安裝到所述變換器托架(3)之中或之上；b)一個托架座(5)，上述變換器托架可安裝或安裝到所述托架座(5)之中或之上；c)其中上述托架座可與或與電信號處理裝置(10)連接，d)其中托架座可拆卸式地可固定或固定到信號處理裝置上，和/或變換器托架可拆卸式地可固定或固定到托架座上。
2.根據權利要求1的裝置，其中通過卡扣和/或夾緊連接裝置和/或至少一個銷-孔連接，托架座可固定或固定到信號處理裝置上，和/或變換器托架可固定或固定到托架座上。
3.根據上述權利要求1或2的裝置，其中變換器尤其是通過卡扣或夾緊裝置可拆卸式地固定或可固定到變換器托架上。
4.根據權利要求1-3之一的裝置，其中變換器托架包括幾個夾持部分(32，33，34)，變換器被安放在上述夾持部分(32，33，34)之間，并且通過它們基本上防止變換器移動或掉落。
5.根據上述權利要求中任一個的裝置，其中電信號處理裝置包括至少一個承載用于信號處理的電子元件的襯底和一個安裝所述襯底的襯底托架主體，襯底托架主體優選的是用作襯底的散熱片，和/或根據國際標準SOT115設計。
6.根據權利要求5的裝置，其中托架座延伸過襯底并與其間隔開，和/或光電變換器被設置在襯底上方距襯底一預定距離處。
7.根據上述權利要求之一的裝置，其中托架座具有一變換器平臺和一個側壁，上述變換器平臺用于安裝變換器托架，而上述側壁圍繞變換器平臺并且優選的是當安裝托架座時還圍繞襯底。
8.根據上述權利要求之一的裝置，還包括一個頂蓋，安裝或可安裝到或安裝在托架座上和/或襯底托架主體上和/或襯底上，頂蓋和托架座一起形成帶有安裝好的變換器的變換器托架和優選的至少是襯底一部分的外殼。
9.根據權利要求8的裝置，其中頂蓋優選的非剛性地，尤其是通過至少一個銷-孔連接(6A-6D，16A-16D)，與或可與襯底托架或襯底連接，或是連接或可連接到襯底托架或襯底上，并且其中頂蓋優選的是使托架座相對于襯底托架或襯底固定。
10.根據上述權利要求之一的裝置，其中為了至少一對待連接的元件的自的對準，尤其是變換器承載裝置或頂蓋和襯底托架及變換器承載裝置和光電變換器的自對準，各元件都設置了調節裝置(如56和61，57和67)和/或自對準連接裝置(如6C和16C)。
11.根據上述權利要求中任一個的裝置，其中光電變換器在光學上與一光導(26)連接，光導(26)優選地通過變換器承載裝置，變換器托架，托架座和/或頂蓋中至少一個通道或開口(51，61)被導向或可導向。
12.根據權利要求11的裝置，其中頂蓋和變換器承載裝置或托架座包括兩個對應的切口部分(51，61)，當安裝時，上述切口部分(51，61)一起形成一個用于光導的開口。
13.根據權利要求11或12的裝置，其中在至少一個用于光導(26)的通道或開口(51，61)處，設置一個用于光導的彈性支承件(70)，優選地提供一個用于光導的旋轉中心。
14.根據權利要求11-13中任一個的裝置，其中光導尤其是用黏合劑固定到變換器托架上，并且優選地也固定到托架座上。
15.根據上述權利要求中任一個的裝置，其中光電變換器優選的是通過一種焊接方式電連接或可連接到電信號處理裝置上，尤其是帶有電子元件的襯底上。
16.光電裝置包括a)至少一個光電變換器(20)，用于將光學信號轉變成電信號和/或將電信號轉變成光學信號，b)一個電信號處理裝置(10)及c)至少一種根據權利要求1-15中任一個的裝置，用于將至少一個光電變換器(20)設置在電信號處理裝置(10)處。
17.根據權利要求16的光電裝置，其中光電變換器與或可與一個光導(26)連接，用于傳輸通過光電變換器待轉換或轉換的光學信號。
18.根據權利要求16或17的光電裝置，其中電信號處理裝置包括一個電放大器(10)，特別是有線電視或CATV放大器，并且其中襯底托架主體(17)最好根據SOT115國際標準設計。
全文摘要
一種用于將光電變換器(20)設置在電信號處理裝置，特別是CATV放大器(10)處的裝置，包括一個變換器托架(3)，上述光電變換器(20)可安裝或安裝到所述變換器托架(3)之中或之上，一個托架座(5)，上述變換器托架可安裝或安裝到所述托架座(5)之中或之上；其中上述托架座可與或與電信號處理裝置(10)連接，其中托架座可拆卸式地可固定或固定到信號處理裝置上。
文檔編號H01L31/0203GK1507747SQ02809697
公開日2004年6月23日 申請日期2002年5月15日 優先權日2001年5月16日
發明者G·萊希特, U·格勞福格爾, G 萊希特, 透８穸 申請人:摩托羅拉寬帶紐倫堡股份有限公司