1.本发明涉及一种光波导连接组件及包含光波导连接组件的光学模组。更进一步地，本发明涉及一种悬挂式光波导连接组件以及具有悬挂式光波导连接组件的光学模组。


背景技术：

2.图1为一种现有的光学模组1的侧视图。如图1所示，光学模组1具有光波导连接组件10及光学元件20。光波导连接组件10具有保持件11及光纤12，保持件11用来固定光纤12。光波导连接组件10与光学元件20连接并设置于电路板60上，光学系数调整件40设置在光纤12与光学元件20之间，光线可以于光波导连接组件10的光纤12、光学系数调整件40与光学元件20之间传递。
3.在现有的光学模组1中，为了固定光波导连接组件10与光学元件20的相对位置，以使光波导连接组件10的光纤12与光学元件20的光波导结构(未图示)对准，必须设置载体30来承载光波导连接组件10与光学元件20。
4.然而，由于承载光波导连接组件10与光学元件20的载体30与电路板60为不同元件，因此，光波导连接组件10与光学元件20之间的对接，容易受到载体30或电路板60的翘曲的影响、或者受到光波导连接组件10与载体30的连结状态的影响。
5.换言之，载体30及电路板60的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,cte)的差异可能造成载体30及电路板60因制造方法中的热影响，而产生不同程度的翘曲，进而造成光波导连接组件10的光纤12与光学元件20的光波导结构的对接产生误差。又或者，光波导连接组件10与载体30之间例如利用树脂50做连接，而树脂50的量、位置或者分布等都可能在制造方法中产生误差，影响光波导连接组件10与载体30的连结状态，进而造成光波导连接组件10的光纤12与光学元件20的光波导结构的对接产生误差。
6.上文的“背景技术”说明仅提供背景技术，并未承认上文的“背景技术”说明公开本发明的目的，不构成本发明的背景技术，且上文的“背景技术”的任何说明均不应作为本发明的任一部分。


技术实现要素：

7.本发明的实施例提供一种光波导连接组件与一光学元件连接。光波导连接组件包括：一保持件、一光纤、一连接件及一光学系数调整件。保持件具有一第一部分及一第二部分。第一部分位于光学元件的一侧，第二部分位于光学元件上。光纤固定于第一部分。连接件设置于第二部分与光学元件之间。光学系数调整件设置于光纤与光学元件之间，从而光线可经由光学系数调整件于光纤及该光学元件之间传递。其中，光波导连接组件通过连接件及光学系数调整件固定于光学元件。
8.在一些实施例中，连接件与光学系数调整件间隔设置。
9.在一些实施例中，保持件还具有一第一沟，其设置于第二部分，用于防止连接件与光学系数调整件接触。
10.在一些实施例中，保持件还具有一第二沟，其设置于第二部分并与第一沟间隔设置，第一沟靠近连接件，第二沟靠近光学系数调整件。
11.在一些实施例中，光学元件是非覆晶型光子集成电路或覆晶型光子集成电路。
12.在一些实施例中，保持件的第一部分具有一第一侧及与第一侧相对的一第二侧，第二侧面对该光学元件。
13.在一些实施例中，光纤具有一突出部，其由第二侧突出。
14.在一些实施例中，光学系数调整件设置于突出部与光学元件之间。
15.在一些实施例中，保持件与光学元件的热膨胀系数实质相同或接近。
16.在一些实施例中，保持件的热膨胀系数是0.5ppm/℃和10ppm/℃之间的范围，光学元件的热膨胀系数是0.5ppm/℃和10ppm/℃之间的范围。
17.在一些实施例中，连接件为环氧树脂(epoxy)，及光学系数调整件为折射率匹配流体(index matching fluid)。
18.本发明的实施例提供一种光学模组包括：一基板、一光学元件及如上述实施例的光波导连接组件。光学元件在基板上。光波导连接组件在基板上，且与光学元件连接。
19.在本发明中，光波导连接组件的保持件具有第一部份及第二部分，第一部分位于光学元件的一侧，第二部分则位于光学元件上。通过光波导连接组件直接连接于光学元件，可以不用再额外设置载体来承载光波导连接组件，由此可减少材料成本还可简化光学模组的制造方法。
20.此外，通过将光波导连接组件与光学元件连接，也可以避免如现有结构中的载体及电路板因制造方法中的热影响，而产生不同程度的翘曲，造成的光波导连接组件与光学元件的对接误差与温度相关特性变化的问题。具体而言，本发明可通过减少所需元件，而可避免因多余元件所产生的随温度变化的结构性对接误差。
21.上文已相当广泛地概述本发明的技术特征及优点，从而使下文的本发明详细描述得以获得较佳了解。构成本发明的申请专利范围目标的其它技术特征及优点将描述于下文。本发明所属技术领域中的技术人员应了解，可相当容易地利用下文公开的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或制造方法而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域中的技术人员还应了解，这类等效建构无法脱离所附的申请专利范围所界定的本发明的精神和范围。
附图说明
22.参阅详细说明与申请专利范围结合考量附图时，可得以更全面了解本技术的公开内容，附图中相同的附图标记指相同的元件。
23.图1为一种现有的光学模组的侧视图。
24.图2为本发明的一种光学模组的侧视图。
25.图3为本发明的另一种光学模组的侧视图。
26.图4为本发明的另一种光学模组的侧视图。
27.图5为本发明的另一种光学模组的侧视图。
28.图6为本发明的另一种光学模组的侧视图。
29.图7为本发明的另一种光学模组的侧视图。
30.图8为本发明的另一种光学模组的侧视图。
31.图9为本发明的另一种光学模组的侧视图。
32.附图标记说明
[0033]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光学模组
[0034]
200
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光波导连接组件
[0035]
201
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保持件
[0036]
202
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光纤
[0037]
210
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光学元件
[0038]
201a
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第一部分
[0039]
201b
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第二部分
[0040]
202a、202b
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端
[0041]
203
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连接件
[0042]
204
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光学系数调整件
[0043]
220
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电路板
[0044]
230
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基板
[0045]
1、2、3、4、5、6、7、8、9
ꢀꢀꢀꢀꢀ
光学模组
[0046]
10、200、300、400、500、600、光波导连接组件
[0047]
700、800、900
[0048]
11、201、301、401、501、601、保持件
[0049]
701、801、901
[0050]
12、202、302、402、502、602、光纤
[0051]
702、802、902
[0052]
20、210、310、410、510、610、光学元件
[0053]
710、810、910
[0054]
30
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载体
[0055]
50
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树脂
[0056]
60
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电路板
[0057]
201a、301a、401a、501a、601a、第一部分
[0058]
701a、801a、901a
[0059]
201b、301b、401b、501b、601b、第二部分
[0060]
701b、801b、901b
[0061]
202a、202b、402a、402b、502a、端
[0062]
502b、902a、902b
[0063]
203、303、403、503、603、703、连接件
[0064]
803、903
[0065]
204、304、404、504、604、704、光学系数调整件
[0066]
804、904
[0067]
220
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电路板
[0068]
230
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基板
[0069]
301c、501c、701c、801c、901c
ꢀꢀ
第一沟
[0070]
801d、901d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二沟。
具体实施方式
[0071]
附图所示的发明内容的实施例或示例是以特定语言描述。应理解此非意图限制本发明的范围。所述实施例的任何变化或修饰以及本发明所述原理任何进一步应用，对于本发明相关技术中的技术人员而言为可正常发生。附图标记可重复于各实施例中，但即使它们具有相同的附图标记，实施例中的特征并非必定用于另一实施例。
[0072]
应理解虽然在本文中可使用第一、第二、第三等用语描述各种元件、组件、区域、层或区段，然而，这些元件、组件、区域、层或区段应不受限于这些用语。这些用语仅用于区分一元件、组件、区域、层或区段与另一区域、层或区段。因此，以下所述的第一元件、组件、区域、层或区段可被称为第二元件、组件、区域、层或区段，而仍不脱离本发明发明概念的教示内容。
[0073]
本发明所使用的语词仅用于描述特定例示实施例的目的，并非用以限制本发明概念。如本文所使用，单数形式“一”与“该”也用以包含多形式，除非本文中另有明确指示。应理解说明书中所使用的“包括”一词专指所称特征、整数、步骤、操作、元件或组件的存在，但不排除一或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其群组的存在。
[0074]
图2为本发明的一种光学模组2的侧视图。在某些实施例中，光学模组2例如具有光波导连接组件200及光学元件210。光波导连接组件200与光学元件210连接，光学元件210例如是光子集成电路(photonic integrated circuit,pic)，具有光波导结构(未图示)，其结构非限制性。光源所产生的光线可经由光波导结构，由光学元件210的周边(例如但不限于，与光波导连接组件200的光纤202相连的一侧)出射或接受外部所输入的光源，经由光纤202入射至光学元件210。需注意的是，光学元件210例如可为覆晶(flip-chipped)封装或者非覆晶(non flip-chipped)封装结构。于此，光学元件210以覆晶封装结构为例作说明，然而其非用以限制本发明。光学元件210的光波导结构(未图示)可能位于光学元件210较为下侧的位置。
[0075]
在某些实施例中，光学模组2还可具有基板(substrate)230及电路板220，光学元件210例如设置于基板230上再与电路板220电性连接。基板230与电路板220的材料可以相同或不相同。基板230可以是无电路的载体(carrier)，或者是具有电路结构的中介层(interposer)，或者是电路板。
[0076]
在某些实施例中，光波导连接组件200具有保持件201、光纤202、连接件203及光学系数调整件204。
[0077]
保持件201具有第一部分201a及第二部分201b。第一部分201a位于光学元件210的一侧(例如，与光学元件210的光波导结构相连的一侧)，第二部分201b位于光学元件210上。在某些实施例中，第一部分201a还可以具有盖体(例如位于第一部分201a的下侧)及插槽构造(未图示)，盖体与插槽构造结合形成第一部分201a，而通过开关盖体，光纤202可被装卸于插槽构造中。值得一提的是，保持件201的形状并非限制性，但以保持件201的第一部分201a可使光纤202与光学元件210的光波导结构(未图示)对接为原则。当然，考量保持件201的结构的稳定性要求，保持件201的第一部分201a及第二部分201b的体积比例可有不同的
设计方式。另外，在某些实施例中，保持件201可以利用热膨胀系数与光学元件210实质相同或相近的材料，由此可以进一步减少制造方法或产品使用中的热影响所产生的结构性误差。在某些实施例中，保持件201的热膨胀系数可以是0.5ppm/℃和10ppm/℃之间的范围。在某些实施例中，光学元件210的热膨胀系数可以是0.5ppm和10ppm之间的范围。在某些实施例中，保持件201的热膨胀系数可以是大于0.5ppm/℃并小于10ppm/℃的范围。在某些实施例中，光学元件210的热膨胀系数可以是大于0.5ppm/℃并小于10ppm/℃的范围。换言之，保持件201与光学元件210可以利用热膨胀系数相同(例如，都使用热膨胀系数为3ppm/℃)的材料，或者保持件201与光学元件210可以利用热膨胀系数接近(例如，保持件201使用热膨胀系数为3.25ppm/℃，光学元件210使用热膨胀系数为2.6ppm/℃)的材料。在某些实施例中，保持件201整体或局部的材料例如可以是玻璃、塑胶或其他合适的材料。在某些实施例中，第一部分201a及第二部分201b可以由相同材料一体成型。在另外一些实施例中，保持件201的主要构造的材料例如可以是塑胶，而第一部分201a的上述盖体部分的材料则可以是玻璃。
[0078]
光纤202被固定于保持件201的第一部分201a，一端202a由第一部分201a露出，另一端202b则通过光学系数调整件204与光学元件210连接。于此，以一个光纤202为例做说明，但其非限制性，在某些实施例中，光波导连接组件200可具有多个光纤202，进而形成光纤阵列。
[0079]
连接件203设置在保持件201的第二部分201b与光学元件210之间，连接件203用以将光波导连接组件200固定及悬挂(overhang)于光学元件210。在某些实施例中，光波导连接组件200或光波导连接组件200的第二部分201b通过连接件203直接粘着在光学元件210上。连接件203的材料例如可以是环氧树脂(epoxy)、焊料或者其他合适的连结或粘合材料。值得一提的是，光波导连接组件200通过连接件203与光学元件210连结而位于光学元件210的周边，例如第一部分201a位于光学元件210的一侧，第二部分201b位于光学元件210上。另一方面，光波导连接组件200则不与基板230及电路板220接触。
[0080]
光学系数调整件204设置在光纤202与光学元件210之间，光学系数调整件204用以将光波导连接组件200固定于光学元件210。在某些实施例中，光波导连接组件200或光波导连接组件200的第一部分201a通过光学系数调整件204直接粘着在光学元件210的一侧。光学系数调整件204例如是折射率匹配流体(index matching fluid)。光线经由光学系数调整件204于光纤202与光学元件210之间传递。换言之，从光学元件210出射的光会先经过光学系数调整件204再入射至光纤202，或者从光纤202入射的光会先经过光学系数调整件204再入射至光学元件210。通过光学系数调整件204可使光纤202与光学元件210的光波导结构的折射率匹配，从而可减少光线的漏失，增进信号传送的效能。进一步来说，光学系数调整件204的光学系数(例如，折射率)是决定于光纤202的光学系数及光学元件210的光波导结构(未图示)的光学系数。
[0081]
综上所述，相比于如图1的现有的光学模组1，在本发明的光学模组2中，光波导连接组件200的保持件201具有位于光学元件210一侧的第一部分201a及位于光学元件210上的第二部分201b。由此，由于光波导连接组件200直接连接于光学元件210(例如悬伸于光学元件210上)，因此本发明的光学模组2可以不用额外设置载体来承载光波导连接组件200，进而可减少材料成本并可简化光学模组2的制造方法。
[0082]
此外，本发明的光学模组2通过将光波导连接组件200与光学元件210连接，也可以避免如现有结构中不同的载体及基板(如图1所示)因制造方法中的热影响，而产生不同程度的翘曲，造成的光波导连接组件200与光学元件210的对接误差的问题。具体而言，本发明的光学模组2可以通过减少所需元件(例如，载体)，而可避免因多余元件所产生的随温度变化的结构性对接误差。
[0083]
图3为本发明的另一种光学模组3的侧视图。光学模组3例如具有光波导连接组件300及光学元件310。光波导连接组件300具有保持件301、光纤302、连接件303及光学系数调整件304。其中，光学元件310、光纤302、连接件303及光学系数调整件304与图2的光学模组2的光学元件210、光纤202、连接件203及光学系数调整件204的结构类似，于此不再赘述。
[0084]
光学模组3与图2的光学模组2的差异在于：保持件301还具有设置在第二部分301b的第一沟301c，第一沟301c用于防止连接件303与光学系数调整件304接触。第一沟301c的形状并非限制性，其剖面形状可为方形、三角形、圆形或者其他形状。
[0085]
因此，光学模组3除具有如光学模组2的上述各种功效外，通过保持件301的第一沟301c还可以使连接件303仅设置于预设的区域内。换言之，第一沟301c可以作为连接件303的制止结构，当连接件303为流体的环氧树脂或焊料时，通过保持件301的第一沟301c可以使连接件303不会流溢过第一沟301c与光学系数调整件304产生接触，而造成光学系数调整件304的污染。
[0086]
图4为本发明的另一种光学模组4的侧视图。光学模组4例如具有光波导连接组件400及光学元件410。光波导连接组件400具有保持件401、光纤402、连接件403及光学系数调整件404。其中，光学元件410、连接件403及光学系数调整件404与图2的光学模组2的光学元件210、连接件203及光学系数调整件204的结构类似，于此不再赘述。
[0087]
光学模组4与图2的光学模组2的差异在于：光纤402的两端402a、402b都由第一部分401a露出。换言之，光纤402的与光学系数调整件404相接的一端402b(或称为突出部)露出于保持件401的第一部分401a，并可以被光学系数调整件404所包覆。亦即，保持件401的第一部分401a具有第一侧及与第一侧相对的第二侧，第二侧面对光学元件410，且光纤402具有的突出部(即，端402b)从第二侧突出，光学系数调整件404则设置于突出部与光学元件410之间。
[0088]
因此，光学模组4除具有如光学模组2的上述各种功效外，通过光纤402露出于保持件401的第一部分401a的一侧，可降低光波导连接组件400与光学元件410的对接流程的难度，并可增加光波导连接组件400与光学元件410的对接准确度。亦即，由于光纤402具有突出部(即，端402b)露出于第一部分401a的一侧，光纤402的位置为可视的，其与光学元件410的光波导结构(未图示)的对接流程难度即可降低，同时增加对接准确度。
[0089]
图5为本发明的另一种光学模组5的侧视图。光学模组5例如具有光波导连接组件500及光学元件510。光波导连接组件500具有保持件501、光纤502、连接件503及光学系数调整件504。其中，光学元件510、连接件503及光学系数调整件504与图2的光学模组2的光学元件210、连接件203及光学系数调整件204的结构类似，于此不再赘述。
[0090]
光学模组5与图2的光学模组2的差异在于：保持件501还具有设置在第二部分501b的第一沟501c，光纤502的两端502a、502b都由第一部分501a露出。换言之，光纤502的与光学系数调整件504相接的一端502b露出于光波导连接组件500的第一部分501a，并可以被光
学系数调整件504所包覆。另外，第一沟501c的形状并非限制性，其剖面形状可为方形、三角形、圆形或者其他形状。
[0091]
因此，光学模组5除具有如光学模组2的上述各种功效外，并可具有如光学模组3、4的功效，亦即通过第一沟501c作为连接件503的制止结构，当连接件503为流体的环氧树脂或焊料时，通过第一沟501c可以使连接件503不会流溢过第一沟501c与光学系数调整件504产生接触，而造成光学系数调整件504的污染。再者，通过光纤502具有突出部(即，端502b)露出于第一部分501a的一侧，光纤502的位置为可视的，其与光学元件510的光波导结构(未图示)的对接流程难度即可降低，同时增加对接准确度。
[0092]
图6为本发明的另一种光学模组6的侧视图。光学模组6例如具有光波导连接组件600及光学元件610。光波导连接组件600具有保持件601、光纤602、连接件603及光学系数调整件604。其中，光纤602及连接件603与图2的光学模组2的光纤202及连接件203的结构类似，于此不再赘述。
[0093]
光学模组6与图2的光学模组2的差异在于：光学元件610例如为非覆晶封装结构。因此，光学元件610的光波导结构(未图示)可能位于较为上侧的位置，光波导连接组件600的位于光学元件610一侧的第一部分601a的体积即可缩小。再者，连接件603与光学系数调整件604间隔设置，光学系数调整件604的一部分可以延伸至光学元件610的上表面，即与连接件603相同表面。
[0094]
因此，本发明的光学模组6不仅可应用于覆晶封装结构，还可应用于非覆晶封装结构，且同样可具有如光学模组2的上述各种功效。
[0095]
图7为本发明的另一种光学模组7的侧视图。光学模组7例如具有光波导连接组件700及光学元件710。光波导连接组件700具有保持件701、光纤702、连接件703及光学系数调整件704。其中，光学元件710、光纤702、连接件703及光学系数调整件704与图6的光学模组6的光学元件610、光纤602、连接件603及光学系数调整件604的结构类似，于此不再赘述。
[0096]
光学模组7与图6的光学模组6的差异在于：保持件701还具有设置在第二部分701b的第一沟701c。第一沟701c的形状并非限制性，其剖面形状可为方形、三角形、圆形或者其他形状。
[0097]
因此，光学模组7除具有如光学模组6的各种功效外，通过保持件701的第一沟701c还可以使连接件703仅设置于预设的区域内。换言之，第一沟701c可以作为连接件703的制止结构，当连接件703为流体的环氧树脂或焊料时，通过保持件701的第一沟701c可以使连接件703不会流溢过第一沟701c与光学系数调整件704产生接触，而造成光学系数调整件704的污染。
[0098]
图8为本发明的另一种光学模组8的侧视图。光学模组8例如具有光波导连接组件800及光学元件810。光波导连接组件800具有保持件801、光纤802、连接件803及光学系数调整件804。其中，光学元件810、光纤802、连接件803及光学系数调整件804与图7的光学模组7的光学元件710、光纤702、连接件703及光学系数调整件704的结构类似，于此不再赘述。
[0099]
光学模组8与图7的光学模组7的差异在于：保持件801还具有设置在第二部分801b的第二沟801d，第二沟801d与第一沟801c间隔设置。第一沟801c靠近连接件803，第二沟801d靠近光学系数调整件804。第二沟801d的形状并非限制性，其可以与第一沟801c的形状相同或不同，且剖面形状可为方形、三角形、圆形或者其他形状。第二沟801d用于防止光学
系数调整件804与连接件803接触。
[0100]
因此，光学模组8除具有如光学模组7的各种功效外，通过保持件801的第二沟801d还可以使光学系数调整件804仅设置于预设的区域内。换言之，第一沟801c可以作为连接件803的制止结构，而第二沟801d可以作为光学系数调整件804的制止结构，当连接件803为流体的环氧树脂或焊料时，通过保持件801的第一沟801c可以使连接件803不会流溢过第一沟801c，同时通过保持件801的第二沟801d可以使光学系数调整件804不会流溢过第二沟801d，进而可确实地使连接件803不会与光学系数调整件804产生接触，而可避免连接件803与光学系数调整件804互相接触产生污染。
[0101]
图9为本发明的另一种光学模组9的侧视图。光学模组9例如具有光波导连接组件900及光学元件910。光波导连接组件900具有保持件901、光纤902、连接件903及光学系数调整件904。其中，保持件901、光学元件910、连接件903及光学系数调整件904与图8的光学模组8的保持件801、光学元件810、连接件803及光学系数调整件804的结构类似，于此不再赘述。
[0102]
光学模组9与图8的光学模组8的差异在于：光纤802的两端802a、802b都由第一部分801a露出。换言之，光纤802的与光学系数调整件904相接的一端902b露出于保持件901的第一部分901a，并可以被光学系数调整件904所包覆。亦即，保持件901的第一部分901a具有第一侧及与第一侧相对的第二侧，第二侧面对光学元件910，且光纤902具有的突出部(即，端902b)从第二侧突出，光学系数调整件904则设置于突出部与光学元件910之间。
[0103]
因此，光学模组9除具有如光学模组8的上述各种功效外，通过光纤902露出于保持件901的第一部分901a，可降低光波导连接组件900与光学元件910的对接流程的难度，并可增加光波导连接组件900与光学元件910的对接准确度。亦即，由于光纤902具有突出部(即，端902b)露出于第一部分901a的一侧，光纤902的位置为可视的，其与光学元件910的光波导结构(未图示)的对接流程难度即可降低，同时增加对接准确度。
[0104]
虽然已详述本发明及其优点，然而应理解可进行各种变化、取代与替代而不脱离申请专利范围所定义的本发明的精神与范围。例如，可用不同的方法实施上述的许多制造方法，并且以其他制造方法或其组合替代上述的许多制造方法。
[0105]
再者，本技术的范围并不受限于说明书中所述的制造方法、机械、制造、物质组成物、手段、方法与步骤的特定实施例。该技艺的技术人员可自本发明的公开内容理解可根据本发明而使用与本文所述的对应实施例具有相同功能或是达到实质相同结果的现存或是未来发展的制造方法、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤。据此，这些制造方法、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤包含于本技术的申请专利范围内。