專利名稱：使用芯片直接封裝(COB)制程的雙向光收發模組(Bi－Di TRx)的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種雙向光收發模組(Bi-Di TRx)，尤指感光二極管(PD)是利用芯片直接封裝(COB，Chip On Board)制程黏著在印刷電路板(PCB，Print Circuit Board)上，而其雷射二極管(LD)是采TO-can封裝制程的雙向光收發模組(Bi-Di TRx)。
背景技術：
雙向光收發模組(Bi-Di TRx，Bi-directional WDM Transceiver Module)，是指在一條單模光纖(SMF，Single Mode Fiber)中，可同時發送及接收兩道不同波長(1550/1310奈米nm)的光源，而達到雙向傳輸的模組設計。此種雙向傳輸的設計，可增加光纖頻寬的使用，相較于傳統雙光纖傳輸模組的設計，不僅可節省一條光纖的使用，并可縮小模組體積，增加機房對于頻寬高密度的使用。
圖1所示為習知的Bi-Di TRx示意圖，主要由雷射二極管11(LD，Laser Diode)、感光二極管12(PD，Photo Diode)、分波多任務器13(WDM，Wavelength DivisionMultiplexer)及濾波器14(Filter)共同組裝于模組外殼17所構成，可透過光纖接頭15(如Receptacle、Pigtail)連接單模光纖16(SMF，Single Mode Fiber)進行雙向的訊號傳輸。
Bi-Di TRx的工作原理，是以LD11為發光源，接收由驅動電路(Driver)輸出的電訊號，轉換為波長λ1(如1550奈米(nm))的光訊號后發送；而以PD12為感光裝置，來接收波長λ2(如1310奈米(nm))的光訊號，并轉換為電訊號，再經由轉阻放大器(TIA，Transimpedance Amplifier)將電訊號放大輸出。圖1中的WDM13，是用來分離λ1和λ2兩道不同波長的光源，讓LD11發送的λ1光訊號得以穿透WDM13到達SMF16發送出去；而SMF16所傳來的λ2光訊號，則經WDM13反射，再透過Filter14后，由PD12接收，藉以達到雙波長的雙向傳輸目的。
習知的Bi-Di TRx制程上，是由LD11開始，將LD芯片加上金屬殼外罩，進行To-Can封裝；然后再將光纖接頭15的套圈(Ferrule)對準LD11后熔接，最后再將PD12等組件組裝入模組外殼17，完成光學次模組(OSA，Optical Sub-assembly)的制程步驟；其完成品如圖2所示的Bi-Di TRx結構示意圖。Bi-Di TRx的制程，除了LD采用TO-can封裝外，PD亦可使用TO-can封裝。
為了因應電信及網絡的頻寬需求，在都會區里設置光通訊網路將會越來越普及。然而在寸土寸金的都會區中，過高的辦公室租金也會限制機房空間的擴充。因此如何讓相同體積的電信和網絡設備，能夠提供更多的傳輸埠數，就成為設備研發的重要課題。而其中，解決問題最直接的方法，即為縮小Bi-Di TRx的體積，以便放進更小尺寸的外殼，藉以在有限空間中提供更多傳輸埠。
實用新型內容本實用新型的目的，即是因應縮小Bi-Di TRx體積的需求，而構思一種雙向光收發模組(Bi-Di TRx)，其感光二極管(PD)是利用芯片直接封裝(COB，Chip On Board)制程，黏著在印刷電路板(PCB，Print Circuit Board)上，可免除習知PD使用To-Can的封裝機構及引線，進而有效縮減Bi-Di TRx的體積。
為達上述目的，本實用新型提出一種使用芯片直接封裝(COB)制程的雙向光收發模組(Bi-Di TRx)，其包含一感光組件，是利用芯片直接封裝(COB，Chip On Board)制程，黏著在一印刷電路板(PCB，Print Circuit Board)上，用以接收一第一光訊號；以及一發光源，是采TO-can封裝制程，用以傳輸一第二光訊號。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該感光組件為一感光二極管(PD，Photo Diode)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該感光二極管為一PIN感光二極管。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該發光源為一雷射二極管(LD，Laser Diode)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該第一光訊號的波長為1550奈米(nm)，該第二光訊號的波長為1310奈米(nm)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該第一光訊號的波長為1310奈米(nm)，該第二光訊號的波長為1550奈米(nm)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，更包含一分波多任務器(WDM，Wavelength Division Multiplexer)，以分離該第一光訊號與該第二光訊號。
為達上述目的，本實用新型更提出一種使用芯片直接封裝(COB)制程的雙向光收發模組(Bi-Di TRx)，其特征在于包含一感光組件及一發光源，而該感光組件及該發光源皆是利用芯片直接封裝(COB，Chip On Board)制程，黏著在一印刷電路板(PCB，Print Circuit Board)上，用以分別接收一第一光訊號及傳輸一第二光訊號。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該感光組件為一感光二極管(PD，Photo Diode)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該感光二極管為一PIN感光二極管。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該發光源為一雷射二極管(LD，Laser Diode)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該感光組件與該發光源是黏著在同一塊印刷電路板上。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該感光組件與該發光源是黏著在不同的印刷電路板上。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該第一光訊號的波長為1550奈米(nm)，該第二光訊號的波長為1310奈米(nm)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其中該第一光訊號的波長為1310奈米(nm)，該第二光訊號的波長為1550奈米(nm)。
如所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，更包含一分波多任務器(WDM，Wavelength Division Multiplexer)，以分離該第一光訊號與該第二光訊號。
圖1習知的Bi-Di TRx示意圖。
圖2習知的Bi-Di TRx結構示意圖。
圖3本實用新型較佳實施例的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組示意圖。
圖4本實用新型較佳實施例的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組外觀示意圖。
附圖中
11雷射二極管(LD，Laser Diode)12感光二極管(PD，Photo Diode)13分波多任務器(WDM，Wavelength Division Multiplexer)14濾波器(Filter)15光纖接頭16單模光纖(SMF，Single Mode Fiber)17模組外殼31感光二極管芯片32印刷電路板33具鏡片的保護罩具體實施方式
請參見圖3，為本實用新型較佳實施例的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組示意圖。如圖所示，在雙向光收發模組(Bi-Di TRx)中，作為感光組件的感光二極管(PD)芯片31，經由芯片直接封裝(COB)制程，直接黏著在印刷電路板32(PCB)，然后再藉由焊線(Wire Bonding)和外界的電路連接，感光二極管(PD)芯片31上方則罩上具鏡片的保護罩33以聚焦；作為發光源的LD11是采TO-can封裝，與WDM13、Filter14及光纖接頭15共同組裝在模組外殼17上，其中WDM13是用以分離LD11所傳輸，以及感光二極管芯片31所接收的不同波長的光訊號(第一和第二光訊號)。
圖4所示為本實用新型較佳實施例的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組外觀示意圖。當然，除了將感光二極管(PD)芯片以COB封裝而LD采TO-can封裝，亦可將LD、PD芯片皆采COB封裝，將可更進一步縮小Bi-Di TRx的體積。
綜上所述，本實用新型是針對習用技術提出改善，利用芯片直接封裝(COB，ChipOn Board)制程，將雙向光收發模組(Bi-Di TRx)中的感光二極管(PD)直接黏著在印刷電路板(PCB，Print Circuit Board)，藉以縮小整個Bi-Di TRx的體積；其中雷射二極管(LD)則采取TO-can封裝制程。而本實用新型的進步性在于，以COB制程取代習用技術中的To-Can封裝，不僅讓整個Bi-Di TRx模組可以放進更小尺寸的外殼，使得相同空間的光通訊設備能夠提供更多通訊連接端口，以因應市場需求；而且體積縮小，訊號及熱傳導的傳輸距離亦得以降低，噪聲較小，整體性能也相對提高，實是一舉數得。
本實用新型所揭露的技術，得由熟習本技術人士據以實施，而其前所未有的作法亦具備專利性，爰依法提出專利的申請。惟上述的實施例尚不足以涵蓋本實用新型所欲保護的專利范圍，因此，提出申請專利范圍如附。
權利要求1.一種使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其包含一感光組件，是利用芯片直接封裝制程，黏著在一印刷電路板上，用以接收一第一光訊號；以及一發光源，是采TO-can封裝制程，用以傳輸一第二光訊號。
2.如權利要求第1項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該感光組件為一感光二極管。
3.如權利要求第2項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該感光二極管為一PIN感光二極管。
4.如權利要求第1項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該發光源為一雷射二極管。
5.如權利要求第1項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該第一光訊號的波長為1550奈米，該第二光訊號的波長為1310奈米。
6.如權利要求第1項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該第一光訊號的波長為1310奈米，該第二光訊號的波長為1550奈米。
7.如權利要求第1項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，更包含一分波多任務器，以分離該第一光訊號與該第二光訊號。
8.一種使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其包含一感光組件及一發光源，而該感光組件及該發光源皆是利用芯片直接封裝制程，黏著在一印刷電路板上，用以分別接收一第一光訊號及傳輸一第二光訊號。
9.如權利要求第8項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該感光組件為一感光二極管。
10.如權利要求第9項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該感光二極管為一PIN感光二極管。
11.如權利要求第8項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該發光源為一雷射二極管。
12.如權利要求第8項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該感光組件與該發光源是黏著在同一塊印刷電路板上。
13.如權利要求第8項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該感光組件與該發光源是黏著在不同的印刷電路板上。
14.如權利要求第8項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該第一光訊號的波長為1550奈米，該第二光訊號的波長為1310奈米。
15.如權利要求第8項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，其中該第一光訊號的波長為1310奈米，該第二光訊號的波長為1550奈米。
16.如權利要求第8項所述的使用芯片直接封裝制程的雙向光收發模組，其特征在于，更包含一分波多任務器，以分離該第一光訊號與該第二光訊號。
專利摘要本實用新型為一種使用芯片直接封裝(COB)制程的雙向光收發模組(Bi－DiTRx)，其包含一感光組件，是利用芯片直接封裝(COB，Chip On Board)制程，黏著在印刷電路板(PCB，Print Circuit Board)上，用以接收第一光訊號；以及一發光源，是采TO－can封裝制程，用以傳輸第二光訊號。
文檔編號H01L33/00GK2697672SQ03279879
公開日2005年5月4日 申請日期2003年9月22日 優先權日2003年9月22日
發明者關耀宇, 徐學群 申請人:捷耀光通訊股份有限公司