用于光子连接器的可穿透保护盖的制作方法

1.本公开的实施例属于半导体封装领域，并且具体而言，属于用于光子连接器的可穿透保护盖领域。


背景技术：

2.光纤传输针对可接受的性能依赖于低损耗光纤以及光子连接器中的光纤之间的高保真度光纤到光纤的配合。光纤到光纤的配合是关键的，并且通常通过精确的光纤端部几何形状以及精确的连接器套箍(ferrule)设计来解决，以减轻对准公差。两者都可以通过先进的设计和制造原理来解决，然而存在一个难以设计出的因素-异物。在光纤之间引入异物会妨碍光路的完成。
3.光纤之间的异物需要用户在配合连接器套箍之前彻底清洁光纤。一旦大批量制造要求驱使自动插入，这就通常成为问题，其中额外的清洁步骤可能需要大量投资。另外，对于越来越转向光传输的大数据中心型应用，人工清洁连接器套箍中的光纤容易出错，并且可能在现场引入显著的可维修性问题。附接到套箍尖端的保护帽有效地防止在运输期间的异物，但是帽需要在配合之前被移除，并且不防止异物进入套箍及在配合期间阻塞配合光纤。
附图说明
4.图1a示出了光子连接器的成角度的视图。
5.图1b示出了配合之前的套箍的截面图。
6.图1c示出了配合之后的套箍的截面图，其中套箍完全插入套箍的腔体内。
7.图2示出了作为可以使用光子连接器的另一示例的具有集成光纤连接器的光电子多芯片模块的俯视图。
8.图3a和3b示出了根据一个实施例的配备有保护膜盖的光子连接器的截面图。
9.图4是实施例中的第一套箍的成角度的视图，其中膜盖可以在对准销之间、至少在第一多条光纤的端部之上附接到第一套箍的正面。
10.图5a-5d示出了根据其他实施例的配备有保护膜盖的光子连接器的截面图。
11.图6示出了根据一个实施例的用于制造光子连接器的过程的流程图。
12.图7示出了根据本公开的一种实施方式的计算设备。
具体实施方式
13.描述了一种用于光子连接器的可穿透保护盖。在以下描述中，阐述了许多具体细节，例如具体材料和加工方式，以便提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本公开的实施例。在其他情况下，没有详细描述诸如单镶嵌或双镶嵌处理的公知特征，以免不必要地使本公开的实施例难以理解。此外，应当理解，图中所示的各种实施例是说明性表示，不一定按比例绘制。在
一些情况下，以最有助于理解本公开的方式将各种操作依次描述为多个分立的操作。然而描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须是顺序相关的。特别地，这些操作不需要以所呈现的顺序来执行。
14.也可以在以下描述中使用某些术语，仅用于参考的目的，并因此不旨在作为限制。例如，诸如“上”、“下”、“上方”、“下方”、“底部”和“顶部”的术语是指所参考的附图中的方向。诸如“前”、“后”、“后部”和“侧面”的术语描述了部件的部分在一致但任意的参照系内的取向和/或位置，通过参照描述所讨论的部件的文本和相关联的附图使其是清楚的。这样的术语可以包括上面具体提到的词语、其派生词和类似含义的词语。
15.本文描述的一个或多个实施例涉及用于光子连接器的可穿透保护盖。光子连接器包括具有第一多条光纤的第一套箍。膜盖附接到第一套箍并覆盖第一多条光纤的端部。一旦第一套箍与具有第二多条光纤的第二套箍配合，膜盖就被第一多条光纤、第二多条光纤或两者穿透以保持第一多条光纤和第二多条光纤没有碎屑。实施例可以包括或涉及具有集成光子连接的光缆、机械传输(mt)套箍和光电子多芯片模块(光子管芯加逻辑管芯)、片上系统(soc)和数据中心技术中的一个或多个。
16.为了提供背景，图1a-1c示出了标准光纤或光子连接器的示例。图1a示出光子连接器100的成角度的视图。光纤连接器100通常包括连接到壳体104的光纤光缆102，以及附接到壳体104的与套箍108配合的套箍106。存在不同类型的套箍，包括机械传递(mt)套箍和多光纤推进(mpo)套箍。在所示的实施例中，套箍106和108可以包括mt套箍，其具有多光纤芯110，通常12或16个引脚布置在两行光纤中。与大多数类型的连接器一样，套箍106和108可以是凸形或凹形的。套箍106是凸形的，并由此可以由从套箍106的端部突出的两个对准销112来识别。套箍108是凹形的，并且包括腔体，其中腔体的后壁(参见图1b)具有一组孔以接纳来自凸形套箍106的对准销112。
17.图1b示出了配合之前的套箍106和108的截面图。示出了分别从套箍106和108稍微突出的两行光纤110a和110b。在所示的实施例中，在配合期间，套箍106插入套箍108中。
18.图1c示出了配合之后的套箍106和108的截面图，其中套箍106完全插入套箍108的腔体内。一旦套箍106和108配合，来自套箍106和108二者的光纤110a和110b彼此对准并且物理接触。图1c的放大部分示出了在配合的套箍106和108的光纤110a和110b之间可能捕获到碎屑112。
19.图2示出了作为可以使用光子连接器的另一示例的具有集成光纤连接器的光电子多芯片模块的俯视图。光电子多芯片模块150包括安装到衬底152的逻辑管芯154。衬底152可以是有机衬底或陶瓷衬底。光子管芯156安装在衬底152上，并且通过衬底152或嵌入式多管芯互连桥接器(emib)连接到逻辑管芯154。光子管芯156还通过包括光纤阵列158a和相应套箍158b的光子连接器158连接到外部部件。包括光纤阵列158a的光纤可以通过v形槽阵列160或其他类型的插座接纳到光子管芯156中。
20.诸如光纤连接器100和158的光子连接器变得越来越多地用于光电子多芯片模块以及高密度网络和数据中心中。不幸的是，光纤连接器100和158的不清洁已经成为网络故障的常见原因。即使在进行连接之前清洁套箍106、108或158b，不适当的清洁也会妨碍性能。光子连接器的清洁由于光子连接器具有接触表面宽的多条光纤的事实而变得复杂，并且一条光纤上的任何污垢都可能导致连接器中其余光纤的信号劣化。人工清洁不仅容易发
生错误，而且耗时且会增加成本。放置在套箍106、108或158b的端部之上的保护防尘帽可以有效地防止运输期间的碎屑，但是需要在配合之前移除防尘帽，从而允许碎屑分别进入套箍106、108或158b中的光纤110a、110b和158a的尖端。
21.根据本文所述的一个或多个实施例，将集成保护膜盖应用于光子连接器以保持光纤没有碎屑。保护膜盖在运输期间和运输之后保护光纤的端部。当第一套箍在配合期间插入第二套箍时，保护膜被套箍中的一个或两个的光纤穿透，并且光纤上的任何碎屑被保护膜盖擦干净。
22.图3a和3b示出了根据一个实施例的配备有保护膜盖的光子连接器的截面图。光子连接器300包括具有第一多条光纤304的第一套箍302。膜盖306附接到第一套箍302并且覆盖第一多条光纤304的端部。
23.图3b示出了一旦第一套箍302与具有第二多条光纤312的第二套箍310配合并且第一套箍302完全插入到套箍310的腔体314内，则膜盖306被第一多条光纤304、第二多条光纤312或两者穿透。图3b示出了第一多条光纤304和第二多条光纤312两者彼此对准且物理接触地穿透膜盖306的实施例。然而，在其他实施例中，仅第一多条光纤304可以一直穿透通过膜盖306以到达第二多条光纤312；或者仅第二多条光纤312可以一直穿透通过膜盖306以到达第一多条光纤304。
24.当穿透膜盖306使得从第二多条光纤312去除任何碎屑时，膜盖306防止任何碎屑撞击在第一多条光纤304和第二多条光纤312上。
25.如图3a和3b所示，第一套箍302是凸形连接器，并且膜盖306在第一多条光纤304的端部之上附接到第一套箍302的正面308。图3a和3b进一步示出了第一多条光纤304以足以穿透膜盖306的方式延伸超过正面308的实施例。
26.在另一实施例中，第一多条光纤304可以不延伸超过正面308足以穿透膜盖306的距离。即，可以将第一多条光纤304抛光成是平坦的，使得仅1-3um的第一多条光纤304从第一套箍302突出。
27.图4是实施例中的第一套箍302的成角度的视图，其中膜盖306可以在对准销400之间的至少第一多条光纤304的端部之上附接到第一套箍302的正面308。在另一实施例中，膜盖306可以在第一多条光纤304的端部和对准销400二者之上附接到正面308。在其他实施例中，膜盖306可以仅在第一多条光纤304之上延伸，或者可以垂直地延伸到第一套箍302的顶部和底部。
28.图5a-5d示出了根据其他实施例的配备有保护膜盖的光子连接器的截面图。图5a示出了光子连接器500的实施例，其中第一套箍302包括具有形成腔体324的顶壁502、后壁504和底壁506的凹形连接器。在该实施例中，膜盖306在第一多条光纤304的端部之上附接到腔体324的后壁504。一旦第一套箍302与第二套箍310配合，则结果如图3b所示。
29.图5b示出光子连接器500的实施例，其中膜盖306在顶壁502、后壁504和底壁506的正面之上以及在腔体324之上附接到第一套箍302。
30.图5c示出了一旦第一套箍302和第二套箍310配合，第二套箍310就插入到第一套箍302的腔体324中，并且第二多条光纤312穿透并撕裂膜盖306。
31.图5d示出了第二套箍310的成角度的视图，示出了在一个实施例中，第二套箍310的正面可以具有楔形形状，而不是平坦表面，以有助于撕裂图5a-5c的第一套箍302上的膜
盖306。
32.在一个实施例中，膜盖306可以包括供重复使用的自愈合聚合物材料。在另一实施例中，膜盖306可以包括在被穿透时撕裂的传统聚合物材料。
33.在另一实施例中，膜盖306可以包括闭孔泡沫材料。在又一实施例中，膜盖306可以包括三聚氰胺泡沫材料。
34.在一个实施例中，膜盖306的尺寸取决于套箍的尺寸。然而，在一个实施例中，膜盖306可以具有大约8-10mm的高度和大约20-30mm的宽度。抗撕裂性要求可以被定义为允许的变形、力和盖厚度的函数。在一个实施例中，可以通过下式计算膜盖306的位移/变形(变量增量δ)：
[0035][0036]
其中p＝压力，t＝膜厚度，r＝物体穿透半径，d＝抗弯刚度，v＝材料的泊松比，以及e＝材料的模量。
[0037]
图6示出了根据一个实施例的用于制造光子连接器的过程的流程图。使用标准处理技术制造具有多条光纤的第一套箍(框600)。然后，将膜盖附接到第一套箍以覆盖第一多条光纤的端部(框602)。存在用于附接膜盖的若干实施例。可以利用适当的粘附膜将膜盖附接到第一套箍(框602a)。可以利用热焊接将膜盖附接到第一套箍(框602b)。可以利用夹具或按压机构将膜盖附接到第一套箍(框602c)。
[0038]
图7示出了根据本公开的一种实施方式的计算设备700。计算设备700容纳板702。板702可以包括多个部件，包括但不限于处理器704和至少一个通信芯片706。处理器704物理且电耦合到板702。在一些实施方式中，至少一个通信芯片706也物理且电耦合到板702。在进一步的实施方式中，通信芯片706是处理器704的部分。
[0039]
取决于其应用，计算设备700可以包括其他部件，其可以或可以不物理且电耦合到板702。这些其他部件包括但不限于易失性存储器(例如，dram)、非易失性存储器(例如，rom)、闪速存储器、图形处理器、数字信号处理器、密码处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(gps)设备、罗盘、加速度计、陀螺仪、扬声器、相机和大容量储存设备(例如，硬盘驱动器、光盘(cd)、数字多用途盘(dvd)等等)。
[0040]
通信芯片706实现用于来往于计算设备700传输数据的无线通信。术语“无线”和其派生词可以用于描述可以通过使用经调制的电磁辐射经由非固态介质来传送数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不意味着相关联的设备不包含任何导线，尽管在一些实施例中它们可以不包含。通信芯片706可以实现多种无线标准或协议中的任何一种，包括但不限于wi-fi(ieee 802.11系列)、wimax(ieee 802.16系列)、ieee802.20、长期演进(lte)、ev-do、hspa 、hsdpa 、hsupa 、edge、gsm、gprs、cdma、tdma、dect、蓝牙、其派生物、以及被指定为3g、4g、5g及之后的任何其他无线协议。计算设备700可以包括多个通信芯片706。例如，第一通信芯片706可以专用于诸如wi-fi和蓝牙的较短距离的无线通信，并且第二通信芯片706可以专用于诸如gps、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do等的较长距离的无线通信。
[0041]
计算设备700的处理器704包括封装在处理器704内的集成电路管芯。根据本公开
的实施例的实施方式，在本公开的一些实施方式中，处理器的集成电路管芯可以包括具有保护膜盖的一个或多个光子连接器。术语“处理器”可以指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换为可以存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何设备或设备的部分。
[0042]
通信芯片706还包括封装在通信芯片706内的集成电路管芯。根据本公开的实施例的实施方式，根据本公开的实施例的另一实施方式，通信芯片的集成电路管芯包括具有保护膜盖的一个或多个光子连接器。
[0043]
根据本公开的实施例的实施方式，在进一步的实施方式中，容纳在计算设备700内的另一部件可以包含集成电路管芯，该集成电路管芯包括具有保护膜盖的一个或多个光子连接器。
[0044]
在各种实施方式中，计算设备700可以是膝上型电脑、上网本电脑、笔记本电脑、超级本电脑、智能电话、平板电脑、个人数字助理(pda)、超移动pc、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器、或数字视频记录器。在进一步的实施方式中，计算设备700可以是处理数据的任何其他电子设备。
[0045]
因此，本文描述的实施例包括具有保护膜盖的光子连接器。
[0046]
以上对本公开的实施例的所示实施方式的描述，包括摘要中所描述的内容，不是旨在是详尽无遗的或将本公开限制为所公开的精确形式。虽然为了说明的目的，本文描述了本公开的具体实施方式和示例，但是如相关领域的技术人员将认识到的，在本公开的范围内各种等同修改是可能的。
[0047]
根据以上详细描述，可以对本公开进行这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本公开限于在说明书和权利要求中公开的特定实施方式。相反，本公开的范围完全由所附权利要求确定，权利要求将根据权利要求解释的既定原则来解释。
[0048]
示例实施例1：一种光子连接器包括具有第一多条光纤的第一套箍。膜盖附接到第一套箍并覆盖第一多条光纤的端部。一旦第一套箍与具有第二多条光纤的第二套箍配合，膜盖就被第一多条光纤、第二多条光纤或两者穿透。
[0049]
示例实施例2：根据实施例1所述的光子连接器，其中第一套箍包括凸形连接器，并且膜盖在对准销之间、在第一多条光纤的端部之上附接到第一套箍的正面。
[0050]
示例实施例3：根据实施例1或2所述的光子连接器，其中第一套箍包括凸形连接器，并且膜盖在第一多条光纤的端部和对准销两者之上附接到第一套箍的正面。
[0051]
示例实施例4：根据实施例1、2或3所述的光子连接器，其中第一套箍包括凸形连接器，并且第一多条光纤以足以穿透膜盖的方式延伸超过所述正面。
[0052]
示例实施例5：根据实施例1、2、3或4所述的光子连接器，其中第一套箍包括凸形连接器，并且第一多条光纤不以足以穿透膜盖的方式延伸超过所述正面。
[0053]
示例实施例6：根据实施例1所述的光子连接器，其中第一套箍包括具有在第一套箍中形成腔体的顶壁、后壁和底壁的凹形连接器，其中膜盖在第一多条光纤的端部之上附接到腔体的后壁。
[0054]
示例实施例7：根据实施例1所述的光子连接器，其中第一套箍包括具有形成腔体的顶壁、后壁和底壁的凹形连接器，其中膜盖在腔体之上附接到顶壁、侧壁和底壁的正面。
[0055]
示例实施例8：根据实施例7所述的光子连接器，其中一旦第一套箍与第二套箍配合，第二多条光纤就穿透并撕裂膜盖。
[0056]
示例实施例9：根据实施例1、2、3、4、5、6、7或8所述的光子连接器，其中膜盖包括自愈合聚合物材料。
[0057]
示例实施例10：根据实施例1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的光子连接器，其中膜盖包括传统的聚合物材料。
[0058]
示例实施例11：根据实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的光子连接器，其中膜盖包括闭孔泡沫材料。
[0059]
示例实施例12：根据实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的光子连接器，其中膜盖包括三聚氰胺泡沫材料。
[0060]
示例实施例13：根据实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12所述的光子连接器，其中膜盖具有大约8-10mm的高度和大约20-30mm的宽度。
[0061]
示例实施例14：一种光子连接器包括具有第一多条光纤的第一套箍。膜盖附接到第一套箍并覆盖第一多条光纤的端部。第二套箍具有第二多条光纤，其中一旦第一套箍与第二套箍配合，膜盖就被第一多条光纤、第二多条光纤或两者穿透。
[0062]
示例实施例15：根据实施例14所述的光子连接器，其中第一套箍包括凸形连接器，并且膜盖在第一多条光纤的端部之上附接到第一套箍的正面。
[0063]
示例实施例16：根据实施例14或15所述的光子连接器，其中第一套箍包括凸形连接器，并且第一多条光纤以足以穿透膜盖的方式延伸超过所述正面。
[0064]
示例实施例17：根据实施例14所述的光子连接器，其中第一套箍包括具有在第二套箍中形成腔体的顶壁、后壁和底壁的凹形连接器，其中膜盖在第一多条光纤的端部之上附接到腔体的后壁。
[0065]
示例实施例18：根据实施例14所述的光子连接器，其中第二套箍包括具有形成腔体的顶壁、后壁和底壁的凹形连接器，其中膜盖在腔体之上附接到顶壁、侧壁和底壁的正面。
[0066]
示例实施例19：根据实施例18所述的光子连接器，其中一旦第一套箍与所述第二套箍配合，第二多条光纤就穿透并撕裂所述膜盖。
[0067]
示例实施例20：根据实施例14、15、16、17、18或19所述的光子连接器，其中膜盖包括自愈合聚合物材料。
[0068]
示例实施例21：根据实施例14、15、16、17、18、19或20所述的光子连接器，其中膜盖具有大约8-10mm的高度和大约20-30mm的宽度。
[0069]
示例实施例22：一种制造光子连接器的方法包括制造具有第一多条光纤的第一套箍。膜盖附接到第一套箍以覆盖第一多条光纤的端部。
[0070]
示例实施例23：根据实施例22所述的方法，还包括利用粘附膜将膜盖附接到第一套箍。
[0071]
示例实施例24：根据实施例22所述的方法，还包括利用热焊接将膜盖附接到第一套箍。
[0072]
示例实施例25：根据实施例22所述的方法，还包括利用夹具或按压机构将膜盖附接到第一套箍。