具有與基板對準的電學連接器的光學組件及其組裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種具有與基板對準的電學連接器的光學組件及其組裝方法，該光學組件具有基板和電學連接器，電學連接器的端子與基板上的焊點精確地對準。電學連接器設置有上部端子和下部端子，同時基板設置有上部焊點和下部焊點，每個焊點均具有V形切口，V形切口沿著上部端子和下部端子的滑動方向開口。當將電學連接器與基板組裝起來時，端子沿著V形切口的邊緣滑動并在V形切口的底邊滑到焊點上，從而使引線自動且精確地對準焊點。
【專利說明】具有與基板對準的電學連接器的光學組件及其組裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光學組件以及組裝該光學組件的方法。
【背景技術】
[0002]常規(guī)的光學組件設置有與固定在光纖端部的外部光學連接器相配合的光學插座。當光學連接器和光學插座相配合時，安裝在光學組件中的光學有源器件可以與光纖光學地耦合。然而，光學連接器與光學插座之間的光學耦合通常需要精確對準，因而不可避免地提高了光學組件和/或光學連接器的價格。
[0003]具有少量或中等數(shù)量耦合節(jié)點的光學通信系統(tǒng)(例如，城市間通信和/或市區(qū)接入系統(tǒng))可以安裝有這樣的節(jié)點并表現(xiàn)出可靠且合格的光學耦合性能。然而，裝置與數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設備之間的通信距離較短，因而容易調(diào)節(jié)耦合質(zhì)量，但需要大量節(jié)點。因此，光學插座與光學連接器相配合的常規(guī)光學組件帶來過剩性能。
[0004]本領域中提出了一個新概念，即所謂的有源光纜(在下文中表示為AOC)。AOC附接在光纖末端并安裝有光電轉換器，光電轉換器典型地是半導體激光二極管(在下文中表示為LD)和/或半導體光電二極管(在下文中表示為ro)。在AOC中，在執(zhí)行了相對于轉換器的光學對準之后，光纖永久性地固定在例如AOC的殼體上。AOC將在光纖中傳輸?shù)墓庑盘栟D換成電信號，并經(jīng)由電學連接器將這樣轉換得到的電信號輸出到主機系統(tǒng)。日本專利申請公開N0.JP-2012-032574A公開了一種這樣的A0C。由于經(jīng)由電學連接器的電連接或耦合不需要連接器與插塞之間精確對準，所以不僅顯著地降低了器件本身的價格，而且降低了組裝光學組件的成本。此外，由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的節(jié)點之間的傳輸距離短得多，通常最多為幾百米，所以以光學形式或電學形式傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量幾乎不會劣化。
[0005]在AOC領域中，持續(xù)并迫切地需要使電子設備和/或光學設備緊湊，這種需求在增力口。然而，小型電學連接器不可避免地使連接器中的引線的節(jié)距變窄，因而需要精確地控制引線與焊點之間的對準。特別是當電學連接器是雙側連接器的類型時，更需要對準精確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個方面涉及一種光學組件的布置方式，所述光學組件包括基板和組裝在所述基板上的電學連接器。所述基板包括頂面和背面。所述頂面設置有多個第一焊點，而所述背面設置有多個第二焊點。所述電學連接器設置有多條第一引線和多條第二引線。每條第一引線和每條第二引線均沿如下方向延伸:具體地說，所述方向是將所述基板連接到所述電學連接器的縱向。根據(jù)實施例的光學組件的特征在于，每個第一焊點均包括切口，所述切口沿所述方向開口并具有左側斜邊和右側斜邊，所述左側斜邊與所述右側斜邊在所述方向的垂直方向上的間距沿所述方向逐漸變窄。
[0007]所述切口典型地呈V形。當將所述電學連接器與所述基板組裝起來時，沿著所述V形切口引導所述電學連接器的所述第一引線，從而使所述第一引線和所述第一焊點自動且精確地對準。即使所述第一引線或所述第一焊點的節(jié)距變窄，典型地小于0.6_，仍然可以有效地防止所述第一引線和所述第一焊點之間的對準不良。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面涉及一種組裝光學組件的方法，所述光學組件設置有:光學器件，其與光纖和電學器件永久性地對準；電學器件；基板，其用于安裝所述光學器件和所述電學器件；以及電學連接器，其與所述基板組裝在一起。所述電學連接器設置有多條第一引線和多條第二引線，同時所述基板設置有:多個第一焊點，其連接到頂面中的所述第一引線；以及多個第二焊點，其連接到背面中的所述第二引線。根據(jù)實施例的方法包括如下步驟:在所述第一焊點上形成第一焊料；將所述基板插入所述電學連接器的第一引線與第二引線之間的空間中，以使所述第一引線滑到所述第一焊點的所述第一焊料上；以及在所述基板的背面中的所述第二焊點上形成第二焊料。所述處理的特征在于，每個第一焊點均設置有開口，所述開口沿所述基板的插入方向開口，所述切口具有左側斜邊和右側斜邊，所述左側斜邊和所述右側斜邊的間距沿所述插入方向變窄，并且當插入所述基板時，利用所述切口使每條第一引線與所述第一焊點自動地對準。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]通過以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明的以上和其它目的、方面以及優(yōu)點，其中:
[0010]圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明實施例的光學組件的有源光纜(AOC)的外觀；
[0011]圖2是圖1所示的光學組件的分解圖；
[0012]圖3示出沿著圖2中的線II1-1II截取的剖面圖；
[0013]圖4A是將圖2中的IV部分放大的平面圖，圖4B將具有V形切口的焊點的后端進一步放大，圖4C示出呈梯形的切口變型；
[0014]圖5是組裝圖2所示的光學組件的流程圖；
[0015]圖6A至圖6C示出從頂面看去時組裝光學組件的處理；
[0016]圖7A至圖7C示出從背面看去時分別與圖6A至圖6C所示處理相對應的處理；
[0017]圖8A至圖8C示出圖6C和圖7C所示的處理的后續(xù)處理；
[0018]圖9A至圖9C示出圖8C所示的處理的后續(xù)處理；
[0019]圖10是組裝根據(jù)本發(fā)明實施例的電學連接器和基板的處理的流程圖；
[0020]圖1lA和圖1lB示出根據(jù)常規(guī)布置方式的電學連接器的引線和基板上的焊點之間對準不良的實例；
[0021]圖12A和圖12B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的引線和焊點之間對準的示例性結果；以及
[0022]圖13是根據(jù)圖10所示的處理變型而來的順序組裝電學連接器和基板的處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面，參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的一些實施例。在描述附圖時，將以相同或相似的附圖標記表示彼此相同或相似的元件，而不重復說明。
[0024]圖1粗略地示出具有根據(jù)本發(fā)明實施例的光學組件的AOC的外觀。圖1所示的A0C10遵循所謂的“雷電(thunderbolt)”標準，并包括兩個光學組件I以及與光學組件I相連的光纜11。光纜11典型地包括束縛成單根纜線的多根光纖。安裝在光纜11兩端的光學組件I與例如外部設備電學地耦合。一個光學組件I將由所耦合的外部設備提供的電信號轉換成光信號，并將這樣轉換得到的光信號發(fā)送到另一個光學組件I。另一個光學組件I將這樣發(fā)送來的光信號轉換成電信號，并將這樣轉換得到的電信號提供給所耦合的另一個外部設備。
[0025]圖2是圖1所示的光學組件I的分解圖，圖3是沿著圖2中的線II1-1II截取的剖面圖。光學組件I包括:基板2、電學器件3、光學器件4、電學連接器5、稱合器件6、光學插芯(ferrule) 7、電學外殼(electrical shell) 8、以及殼體 9。
[0026]呈矩形平板狀的基板2是一種印刷電路板,其寬度小于Ilmm,長度小于38mm ;電路板的尺寸由光學組件的標準確定。電路板2包括用于安裝電學器件3和光學器件4的頂面2a和背面2b。頂面2a分成四個區(qū)域2c至2f，這四個區(qū)域沿著從前端2fe連接到后端2be的縱向分布。在以下描述中，引入前方、后方、頂面和背面等方位只是為了便于描述，并不限制本發(fā)明的范圍。第一區(qū)域2c至第四區(qū)域2f分別安裝光學插芯7、耦合器件6、電學器件3和電學連接器5。第二區(qū)域2d設置有焊點24，用以安裝光學器件4 ;同時，第三區(qū)域2e設置有焊點23a，用以安裝電學器件3。第四區(qū)域2f設置有第一焊點21a。設置在第二區(qū)域2d至第四區(qū)域2f中的這些焊點21a、23a和24由導電金屬片材形成。
[0027]背面2b包括第五區(qū)域2g和第六區(qū)域2h，這兩個區(qū)域2g和2h沿著從基板2的前端2fe連接到后端2be的縱向依次布置。第五區(qū)域2g設置有焊點23b，用以安裝電學器件3。第六區(qū)域2h設置有第二焊點21b，用以安裝電學連接器5。這些焊點21b和23b (稍后詳細描述)由導電金屬片材制成。此外，基板2的背面2b中的第六區(qū)域2h與頂面2a中的第四區(qū)域2f相對。
[0028]電學器件3對由電學器件轉換得到的電信號執(zhí)行預定程序，并經(jīng)由電學連接器5將這樣處理過的電信號輸出至光學組件I。電學器件3對經(jīng)由電學連接器5從光學組件的外部提供來的電信號執(zhí)行其它預定處理，并將這樣處理過的電信號提供給光學器件4。電學器件3包括集成電路(IC)31、電容器32等，并安裝在頂面2a的第二區(qū)域2d和背面2b的第五區(qū)域2g中。IC31例如是一種具有光發(fā)射器和光接收器功能的ASIC (專用集成電路)類型。圖2所示的實施例未設置任何分立的器件。在IC31中實現(xiàn)光發(fā)射器和光接收器的全部功能。
[0029]光學器件4包括:“電一光”轉換器41 (在下文中表示為E/0裝置)、“光一電”轉換器42 (在下文中表示為0/E裝置)、以及用于驅動E/0裝置41和0/E裝置42的IC43 ;光電器件4安裝在頂面2a的第三區(qū)域2d中。E/0裝置41將電信號轉換成光信號，并經(jīng)由耦合器件6將這樣轉換得到的光信號輸出至光纖。E/0裝置可以包括例如豎直腔面發(fā)射激光二極管(VCSEL)，每個VCSEL分別與光通道相對應。0/E裝置42可以是多個PD，每個H)與一個光通道相對應，由此將光纖12經(jīng)由耦合器件6提供來的光信號轉換成電信號。本實施例的E/0裝置41和0/E裝置42均具有面朝上(即，與基板2的頂面垂直)的光學有源表面。圖2所示的實施例包括每個均集成有多個器件的兩個E/0裝置41和兩個0/E裝置42。
[0030]IC43包括:驅動器，其基于電學器件3所提供的電信號來驅動E/0裝置41 ;以及前置放大器，其將由光信號轉換而來的電信號放大并且將這樣放大的電信號提供給電學器件
3。AOClO通常具有多個發(fā)射器通道和多個接收器通道，因此，IC43安裝有:多個驅動器，其分別與相應的發(fā)射器通道相對應；以及多個前置放大器，其分別與相應的接收器通道相對應。也就是說，IC43具有用于光發(fā)射器和光接收器二者的陣列結構。
[0031]電學連接器5附接在基板2的后端2be，并包括主體51和多條引線52。主體51由樹脂或塑料制成，并包括位于其自身后部的上部主體51a和下部主體51b。引線52由金屬針腳制成，并沿縱向延伸以刺入主體51中。引線52沿著組件的橫向具有大約0.2mm的覽度。
[0032]引線52包括多條第一引線52a和多條第二引線52b。第一引線52a沿著上部主體51a的內(nèi)底面延伸，刺入主體51中，并從主體51向前伸出；同時，第二引線52b沿著下部主體51b的內(nèi)頂面延伸，刺入主體51中，并從主體51向前伸出。第一引線52a的后端翹曲并朝下部主體51b突出，第一引線52a的前端朝第二引線52b翹曲。第二引線52b的后端朝上部主體51a翹曲，第二引線52b的前部朝第一引線52a翹曲。盡管未在附圖中清楚地示出，本實施例設置有十對第一引線52a和第二引線52b。每條第一引線52a或每條第二引線52b與相鄰的引線的節(jié)距最大為0.6mm。第一引線52a和第二引線52b各自的前端之間的間距大致等于基板2的厚度。
[0033]耦合器件6是如下部件:其將固定在插芯7中的光纖12與安裝在基板2上的E/0裝置41和/或0/E裝置42光學地耦合。具體地說，耦合器件6安裝在第二區(qū)域2d上以覆蓋光學器件4。耦合器件6在本實施例中由樹脂制成并且包括主體61、導向銷63和反射鏡64。主體61呈盒狀并具有中心凹部，并且主體61包括前壁61a，前壁61a具有位于前壁61a兩側的兩個厚部61b。導向銷63固定到各厚部61b并向前伸出。前壁61a還包括孔62，孔62對應并面向用于光纖12的通孔72。反射鏡64設置在前壁61a的后表面中。反射鏡64與基板2的頂面2a成45°角，并反射鏡的反射面面向前下方。
[0034]本實施例中的插芯7是一種可機械地移動(在下文中表示為MT)的類型，且與多條光纖12對準。呈盒狀的插芯7由樹脂制成并附接到光纖12的端部。插芯7設置有:凹部71，其在內(nèi)部支撐光纖12 ;通孔72，其各自獨立地接納光纖；以及導向孔73，其形成在插芯7的兩側。將導向銷63插入相應的導向孔73中，光纖12可以同時與E/0裝置41及0/E裝置42光學地耦合。從插入插芯7的通孔中的光纖12輸出的光穿過通孔72，被反射鏡64朝基板2反射90°，并進入安裝在基板2上的0/E裝置42?；蛘撸瑥陌惭b在基板2上的E/0裝置41輸出的光被反射鏡64朝插芯7反射90°，穿過通孔72并進入光纖12。光纖12共同地構成圖1所示的由護套覆蓋的光纜11。
[0035]外殼8由金屬制成，覆蓋并電學地屏蔽電學連接器5，特別是電學連接器5的引線52。外殼8的尺寸為:大約7.4mm寬,大約4.5mm長。同時,光學組件I的殼體9可以由樹脂制成并呈盒狀，其尺寸為:縱向大約38mm,橫向大約10.8mm,且大約7.9mm高。殼體9可以包括上部殼體91和下部殼體92，并且殼體9在前端設置有開口 9a，而在后端設置有另一個開口 9b。殼體9容納基板2、電學器件3、光學器件4、稱合器件6和插芯7。電學連接器5和外殼8從開口 9b延伸，同時光纜11被從開口 9a拉出。
[0036]下面詳細描述基板2的頂面2a的第四區(qū)域2f和背面2b的第六區(qū)域2h。如圖4A所示，圖4A將第四區(qū)域2f放大，第四區(qū)域2f設置有多個第一焊點21a ;每個第一焊點21a沿著縱向的長度小于1.8mm,并且寬度小于0.3mm但大于引線52的寬度。第一焊點21a的厚度為大約3 μ m。每個第一焊點21a均設置在陣列中，并且與相鄰的焊點21a的節(jié)距小于0.6mm。圖4所示的實施例設置有十個第一焊點21a。
[0037]第六區(qū)域2h與第四區(qū)域2f具有基本相同的構造；也就是說，第六區(qū)域2h也設置有多個第二焊點21b，每個第二焊點21b均與第一焊點21a具有基本相同的形狀。第二焊點21b以小于0.6mm的節(jié)距沿橫向布置。圖4A所示的實施例設置有十個第二焊點21b。在以下描述中，當不必區(qū)分這兩種焊點21a和21b時，將第一焊點21a和第二焊點21b統(tǒng)稱為焊點21。
[0038]每個焊點21包括均沿縱向延伸的左邊緣21c和右邊緣21d。每個焊點21的后端均設置有切口 211，切口 211從左邊緣21c的后端和右邊緣2Id的后端朝前切。切口 211設置有左側斜邊21e和右側斜邊21f。左側斜邊21e從左邊緣21c朝焊點21的中央延伸，同時，右側斜邊21f從右邊緣21d朝中央延伸。由于切口 211呈V形，所以左側斜邊21e與右側斜邊21f之間的橫向間隔從切口 211的后端朝切口 211的里端逐漸變窄。左側斜邊21e和右側斜邊21f相對于焊點21的縱向中央大致對稱，并形成角度Θ。也就是說，切口 211是具有角度Θ的V形切口，其中，角度Θ可以是例如90°。
[0039]焊點21被焊料25覆蓋，焊料25具有與焊點21的形狀大致相符的形狀以及預定的厚度。焊點21的后端的焊料25形成導向部，用以引導從基板2的后端2be插入的引線52。圖4A所示的實施例還設置有位于焊點21的后端與基板2的端部2be之間的地線圖案(在下文中稱為GND圖案)22。GND圖案22使附接到焊點21的引線52的阻抗降低，并且GND圖案22可以覆蓋有保護層。
[0040]下面描述組裝光學組件I的處理。圖5是該處理的流程圖；同時，圖6至圖9示出組裝光學組件I的處理，其中，圖6A至圖6B示出從基板2的頂面2a側看去時的處理，同時圖7A至圖7B示出從基板2的背面2b側看去時的處理。該處理大致包括如下步驟:準備基板的步驟S01，安裝電學器件的步驟S02，安裝電學連接器的步驟S03，安裝光學連接器的步驟S05，安裝耦合器件的步驟S06，以及安裝殼體的步驟S07。
[0041]如圖6A和圖7A所不,在準備基板的步驟SOl中準備基板2?；?可以是一種玻璃環(huán)氧樹脂層合板，其具有預先利用常規(guī)技術形成的互連接部和焊點。在如圖6B和圖7B所示的步驟S02中，將電學器件3安裝在基板2的頂面2a的第三區(qū)域2e中的焊點23a上和背面2b的第五區(qū)域2g中的焊點23b上。然后，利用回流焊接法將電學器件3粘合到相應的焊點23a和23b上。
[0042]然后，在如圖6C和圖7C所示的步驟S03中，通過使電學連接器5從基板2的后端2be插入且同時將引線52a和52b設置在基板2上，由此將電學連接器5安裝在基板2上。然后，利用上述處理將第二引線52b焊接到基板2的背面2b的第六區(qū)域2g中的第二焊點21b，并將第一引線52a焊接到基板2的頂面2a的第四區(qū)域2f中的第一焊點21a。由此，將引線52a和52b電學地連接到焊點21。稍后描述步驟S03的其他細節(jié)。
[0043]如圖8A所示，步驟S04還將IC43安裝在設置于頂面2a的第二區(qū)域2d中的焊點24上，并將IC43焊接在焊點24上。此外，如圖8B所示，將E/0裝置41和0/E裝置42焊接在同樣設置于第二區(qū)域2d中的焊點24上。利用熔點相對較低的共晶合金(例如，金錫(AuSn)焊料)焊接這些裝置41和42。然后，如圖8C所示，在E/0裝置41與IC43之間、0/E裝置42與IC43之間、以及IC43與設置于第二區(qū)域2d中的互連接部之間執(zhí)行配線結合。
[0044]然后，如圖9A所示，步驟S05將耦合器件6安裝在頂面2a的第二區(qū)域2d中。耦合器件6與E/Ο裝置41及Ο/E裝置42對準，從而反射鏡64覆蓋并疊置在裝置41和42上。如圖9B所示，接下來的步驟S06將與光纜11的光纖12組裝起來的插芯7安裝到基板2的頂面2a的第一區(qū)域2c中，以便插芯7的導向孔接納接收耦合器件6的導向銷63。
[0045]如圖9C所示，步驟S07接下來組裝外殼8，以包圍電學連接器5。外殼8從殼體9的開口 9b伸出，同時光纜11從另一個開口 9b拉出。由此，完成了光學組件I。
[0046]圖10示出安裝電學器件3和電學連接器5的流程圖。首先，在步驟Sll中，利用常規(guī)技術(例如，金屬掩模)在基板2的頂面2a中的焊點21和23上印刷焊膏。所印刷的焊膏的厚度大約為70 μ m。然后，在步驟S12中，將電學器件3設置在第三區(qū)域2e的焊點23a上。在步驟S13中，可以利用回流焊接法將焊膏熔化，并使焊點23a和電學器件3永久性地相連。具體地說，回流爐將溫度設置為260°C并持續(xù)I分鐘，以使焊膏熔化；然后，冷卻焊料以使電學器件3和焊點23a固定在一起。在上述回流焊接期間，在第一焊點21a上形成第一焊料25a。第一焊料25a具有與第一焊點21a的平面形狀大致相符的平面形狀以及預定的厚度。因此，步驟Sll至步驟S13在第一焊點21a上形成第一焊料25a。
[0047]然后，步驟S14在背面2b的焊點21b和23b上印刷焊膏。然后，將另一電學器件3設置在焊點21b和23b的焊膏上。在步驟S16中，在頂面2a中的第一焊點21a的第一焊料25a上施加焊劑之后，從基板2的后端2be將電學連接器5設置在基板2上，以使第一引線52a滑動到第一焊點21a上并使第二引線52b滑動到第二焊點21b上。在該處理中，焊點21的V形切口 211可以引導引線52，以使引線52對準在相應的焊點21的中心上。第一引線52a對準在第一焊點21a上，第二引線52b對準在第二焊點21b上。
[0048]下面更詳細地描述該處理，當將電學連接器5的引線52設置成在基板2的后端2be前方時，由于第一引線52a和第二引線52b的前端翹曲部分的間距大致等于基板2的厚度，所以第一引線52a和第二引線52b的前端翹曲部分分別滑到頂面2a和背面2b上，并且相應的引線52a和52b的端部到達焊點21a和21b的端部。由于焊點21的寬度(即，左偵驚4邊21e與右側斜邊21f之間在V形切口 211后端處的距離)大于引線52的寬度，所以引線52的末端對準在兩個斜邊21e和21f之間。隨著引線52向前移動，兩個斜邊21e和21f之間的間距減小，引線52的末端接觸兩個斜邊21e和21f中的一者。當引線進一步向前滑動時，引線52的左側沿著左側斜邊2Ie接觸第一焊料25，并且弓I線52的右側沿著右側斜邊21f接觸第一焊料25。因此，使引線52 (即，上方的第一引線52a和第二引線52b)恰當?shù)囟ㄎ辉诨?上。
[0049]當在兩組引線52a和52b之間進一步插入基板2時，兩組引線52a和52b騎到焊料25上。這樣，引線52可以在相對于相應的焊點21a和21b沿橫向定位的同時平滑地騎到焊點21a和21b上；因此，可以提高引線52相對于基板2的焊點21的對準度。此外，由于兩個斜邊21e和21f之間在焊點21的切口端處的間距比引線52的寬度寬，所以當相對于基板2插入引線52時，焊點21的端部不會剝離。
[0050]在插入引線52之后，回流焊接不僅將電學器件3安裝在背面2b上，而且將電學連接器5和基板2組裝起來。具體地說，利用持續(xù)I分鐘的260°C的溫度條件來熔化背面2b上的焊膏和第一焊點21a上的第一焊料25a，并利用后續(xù)處理將其冷卻至室溫以使焊料固化，從而將電學器件3固定到焊點23b，并將兩組引線52a和52b分別固定到第一焊點21a和第二焊點21b。[0051]圖1lA和圖1lB是示出組裝電學連接器5和基板102的處理的平面圖，其中，基板102設置有用于引線52的焊點，但焊點不具有本實施例的V形切口。在監(jiān)測基板102的表面2a和2b中的一者的情況下將電學連接器5插入基板102，假設監(jiān)測頂面102a的情況，在這種情況下憑視覺檢查頂面102a來將第一引線52a和焊點121a對準。然而，另一組引線(第二引線52b)經(jīng)常由于背面102b被遮擋而與第二焊點102b對準不良。此外，由于焊點121上的焊料具有相當大的厚度，所以引線52相對于焊點121對準不良會導致引線52滑離焊點121，從而導致電學連接器5和基板2之間連接不良。
[0052]另一方面，本實施例的焊點21設置有V形切口 211，切口 211具有兩個斜邊21e和21f。施加在第一焊點21a上的第一焊料25a具有與第一焊點21a的形狀相符的平面形狀以及相當大的厚度。在第一焊點21a上形成第一焊料25之后，當將電學連接器5從基板2的后端2be插入基板2時，電學連接器5的引線52利用沿著兩個斜邊21e和21f設置的第一焊料25a來自動地定位。由于隨著引線52的末端遠離基板2的后端2be,兩個斜邊21e和21f之間的距離逐漸減小，所以引線52的末端可以滑動到第一焊料25a上，而不使焊點21a剝離。因此，引線52在第一焊點21a的寬度上的橫向位置相對于第一焊點21a自動地對準。本實施例能使電學連接器5的引線52和基板2上的第一焊點21對準，即便不監(jiān)測表面2a和2b中的一者也能如此。
[0053]本實施例的基板上的焊點21的寬度小于0.3mm，節(jié)距小于0.6mm。當焊點21設置有矩形切口(即，U形切口)時，U形切口的彼此隔開的側邊圖案的寬度變窄，因而當引線52在插入期間劃過圖案的邊緣時，容易導致圖案從基板2上剝離。本實施例的V形切口為遠離其邊緣的位置處的側邊圖案保留了足夠的寬度，因此，可以提高對剝離的容限。這樣，本實施例的光學組件I有效地避免了電學連接器5的引線52與基板2上的焊點21之間的對準不良。
[0054]光學組件及其組裝方法不限于上述實施例。例如，圖10是如下處理的流程圖:在將電學器件3設置在基板2的背面2b上并將電學連接器5插入基板2之后，執(zhí)行第二回流焊接?；亓骱附涌梢苑殖蓛蓚€步驟。也就是說，對基板2的背面中的電學器件3執(zhí)行第二回流焊接，并且僅為了將電學連接器5和基板2固定起來而執(zhí)行附加回流焊接。
[0055]圖13是另一種將電學器件3和電學連接器5與基板2組裝起來的處理的流程圖。步驟S21至S25與步驟Sll至S15相同。圖13所示的處理的特征在于，在將電學器件3安裝在背面2b上之后并在將電學連接器5設置在基板2上之前，在步驟S26中執(zhí)行第二回流焊接。具體地說，第二回流焊接設置260°C的回流溫度條件并持續(xù)I分鐘。將基板2冷卻，從而將電學器件3固定到焊點23b。在第二回流焊接期間，施加在第二焊點21b上的焊膏也熔化并固化，從而在第二焊點21b上形成第二焊料25b。第二焊料25b具有與第二焊點的平面形狀相符的平面形狀以及相當大的厚度。這樣，利用步驟S24至S26中的處理在第二焊點21b上形成第二焊料25b。
[0056]然后，向第一焊點21a的第一焊料25a和第二焊點21b的第二焊料25b上施加焊齊U，將電學連接器5從基板2的后端2be向前插入基板2,從而將第一引線52a設置在第一焊點21a上并將第二引線52b設置在第二焊點21b上。焊點21a和21b的V形切口引導第一引線52a和第二引線52b，并使第一引線52a及第二引線52b與焊點21a及焊點21b對準。在步驟S28中，在回流焊接之后，利用第三回流焊接來將電學連接器5和基板2固定起來。持續(xù)I分鐘的溫度為260°c的焊接條件使分別形成在第一焊點21a和第二焊點21b上的第一焊料25a和第二焊料25b熔化，后續(xù)的冷卻處理使第一焊料25a和第二焊料25b固化，從而將第一引線52a和第二引線52b固定到第一焊點21a和第二焊點21b。
[0057]上述實施例在第一焊點21a和第二焊點21b 二者(B卩，形成在基板2的頂面2a和背面2b 二者上的焊點21)中均設置V形切口。然而，也可以應用基板2的另一實施例:焊點21a和21b中的僅一者設置V形切口，而焊點21a和21b中的另一者不設置V形切口。對表面2a和2b中未在焊點中形成V形切口的一側進行檢查，以便查驗焊點與端子之間的位置關系，同時，表面2a和2b中的另一者中的焊點利用V形切口將端子自動地定位。
[0058]盡管上述實施例側重于具有V形切口 211的焊點21，但焊點可以具有圖4C所示的變型。也就是說，焊點21A可以具有梯形切口 211A，梯形切口 211A由兩條斜邊21e和21d以及底邊21g構成。即使是這種切口 211A，當將電學連接器5向前插入基板2時，端子52a和52b仍然可以滑到焊點21a和21b上。
[0059]因此，不應認為本發(fā)明僅限于上述具體實例，而應理解為涵蓋了在所附權利要求書中清楚地限定的本發(fā)明的所有方面。本領域的技術人員在參閱了本發(fā)明的說明書之后，將容易理解到本發(fā)明所涉及的各種變型、等同處理以及本發(fā)明可以應用。權利要求書意圖涵蓋這些變型和裝置。
【權利要求】
1.一種光學組件，包括: 基板，其具有頂面和背面，所述頂面和所述背面分別設置有多個第一焊點和多個第二焊點；以及 電學連接器，其具有多條第一引線和多條第二引線，所述第一引線和所述第二引線沿一個方向延伸， 其中，每個第一焊點均包括切口，所述切口沿所述方向開口并具有左側斜邊和右側斜邊，所述左側斜邊與所述右側斜邊在所述方向的垂直方向上的間距沿所述方向逐漸變窄。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學組件，其中， 每個第二焊點均包括所述切口。
3.根據(jù)權利要求2所述的光學組件，其中， 所述兩個斜邊之間在所述第二焊點的相應端部處的間距比所述第二引線的寬度寬。
4.根據(jù)權利要求1所述的光學組件，其中， 所述左側斜邊與所述右側斜邊之間在所述第一焊點的相應端部處的間距比所述第一引線的寬度寬。
5.根據(jù)權利要求1所述的光學組件，其中， 每個所述切口均呈V字形。
6.根據(jù)權利要求1所述的光學組件，其中， 每個所述切口還設置有底邊，所述底邊將所述左側斜邊和所述右側斜邊連接起來，從而所述切口呈矩形。
7.根據(jù)權利要求1所述的光學組件，其中， 所述第一焊點和所述第二焊點以小于0.6mm的節(jié)距設置。
8.根據(jù)權利要求1所述的光學組件，其中， 所述第一焊點和所述第二焊點在所述方向的垂直方向上的寬度均小于0.3_。
9.根據(jù)權利要求1所述的光學組件，其中， 所述左側斜邊相對于所述右側斜邊成90°角。
10.一種將光學組件與光纜組裝起來的方法，所述光學組件包括:基板，其用于安裝電學器件和光學器件；以及電學連接器，其具有多條第一引線和多條第二引線，所述方法包括如下步驟: 在設置于所述基板的頂面中的多個第一焊點上形成第一焊料； 將所述基板插入所述第一引線與所述第二引線之間的空間中，以使所述第一引線滑到所述第一焊點的所述第一焊料上；以及 在設置于所述基板的背面中的多個第二焊點上形成第二焊料， 其中，每個第一焊點均設置有開口，所述開口沿所述基板的插入方向開口，所述切口具有左側斜邊和右側斜邊，所述左側斜邊和所述右側斜邊的間距沿所述插入方向變窄，并且 當插入所述基板時，利用所述切口使每條第一引線與所述第一焊點對準。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中， 在所述基板插入的過程中，憑視覺檢查將每條第二引線與所述第二焊點對準。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中， 每個所述第二焊點均設置有所述切口，在所述基板插入的過程中，利用所述切口而不是憑視覺檢查來將每條第二引線對準。
13.一種將光學組件與光纜組裝起來的方法，所述光學組件包括:基板，其用于安裝電學器件和光學器件；以及電學連接器，其具有多條第一引線和多條第二引線，所述方法包括如下步驟: 在設置于所述基板的頂面中的多個第一焊點上形成第一焊料，每個第一焊點均設置有切口，所述切口由左側斜邊和右側斜邊形成，所述左側斜邊與所述右側斜邊的間距沿所述第一焊點逐漸變窄； 在設置于所述基板的背面中的多個第二焊點上形成第二焊料，每個第二焊點均設置有切口，所述切口由左側斜邊和右側斜邊形成，所述左側斜邊與所述右側斜邊的間距沿所述第二焊點逐漸變窄； 將所述基板插入所述第一引線與所述第二引線之間的空間中，以使所述第一引線滑到所述第一焊點的所述第一焊料上，并使所述第二引線滑到所述第二焊點的所述第二焊料上；以及 焊接所述第一焊料和所述第二焊料，從而將所述第一引線和所述第二引線固定到所述基板， 其中，當插入所述基板時，每條第一引線及每條第二引線分別與所述第一焊點及所述第二焊點對準。
【文檔編號】G02B6/42GK103713365SQ201310464860
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權日:2012年10月1日
【發(fā)明者】中島干城, 中西裕美 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社