CN103278891B - 集成限幅放大器的高速光接收组件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成限幅放大器的高速光接收组件及其制备方法，光接收组件是由管座、管帽、适配器、相互连接的光电接收器、单片集成高速限幅放大器芯片及柔性电路板连接组成，其先将光电接收器和单片集成高速限幅放大器芯片贴装于管座上；再用金丝键合机将光电接收器与单片集成高速限幅放大器芯片输入端焊接在一起，同时将单片集成高速限幅放大器芯片的焊盘与管座引脚焊接在一起；之后采用封帽机封上管帽；接着对其进行光路对准后将适配器固定于管帽上；最后将柔性电路板套在管座引脚根部并焊接固定。本发明节省了后端模块设计的空间，可以灵活实现小封装设计，同时又降低了整个模块应用系统的功耗和成本。

Description

集成限幅放大器的高速光接收组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是指一种集成限幅放大器的高速光接收组件及其制备方法。

背景技术

近年来，我国新铺设的主干网、接入网系统已经普及，高速率大容量光纤传输系统的需求量急剧增加。光收发器，特别是起到光接收作用的光接收组件作为接入网系统的核心部件，已经成为研究的热点。

随着全球光通信网络的发展，光通信器件及其技术也在向模块化、高速化、集成化、多功能、灵活性、低成本方向发展，高速率、高质量的光纤通信已成为信息产业发展的必然趋势。工作速率从原来的622Mb/s，2.5Gb/s到10Gb/s，甚至到16Gb/s，高速率大容量光纤传输系统的势头锐不可挡。

目前，商用的光接收组件中主要采用的仍是PD与前置放大器混合封装在一个管壳内，与其配合应用的限幅放大器放置于后端PCB模块上；这种设计，使得低成本、小封装、低功耗的需求受到限制，成为通信行业发展的瓶颈。常规的光接收组件中，尤其在高速的光接收组件中，都不包含限幅放大器，限幅放大器仍设置于PCB模块上，功耗较大，不利于光模块的调试；增加了后端模块系统设计的难度，无法实现小封装、低成本的模块设计，从而无法提供更高的接入密度，最终将导致无法提高用户接入容量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成限幅放大器的高速光接收组件及其制备方法，其节省了后端模块设计的空间，可以灵活实现小封装设计，同时又降低了整个模块应用系统的功耗和成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种集成限幅放大器的高速光接收组件，包括管座、管帽和适配器，所述管帽密封安装于管座上，所述适配器安装于管帽上，所述适配器上的通孔轴线与管帽上的透镜轴线重合，其中还包括相互连接的光电接收器、单片集成高速限幅放大器芯片及柔性电路板，所述光电接收器和单片集成高速限幅放大器芯片均贴装于管座一侧上且被封装于管帽内，所述管座另一侧固定连接柔性电路板。

所述管座上穿置有若干个引脚，所述柔性电路板上设有若干个与引脚数量、位置对应的通孔，各所述引脚与各通孔之间焊接固定在一起。

所述光电接收器与单片集成高速限幅放大器芯片之间通过键合金丝焊接在一起，所述单片集成高速限幅放大器芯片通过键合金丝与管座引脚焊接在一起。

一种集成限幅放大器的高速光接收组件的制备方法，其包括如下步骤：

（1）先将光电接收器和单片集成高速限幅放大器芯片贴装于管座上；

（2）采用Φ25um的金丝键合机将光电接收器与单片集成高速限幅放大器芯片输入端通过键合金丝焊接在一起，同时将单片集成高速限幅放大器芯片的焊盘与管座引脚通过键合金丝焊接在一起；

（3）采用封帽机封上管帽，以保证气密性；

（4）使用塑封耦合夹具进行光路对准，对准后将适配器固定于管帽上；

（5）将柔性电路板套在管座引脚根部，进行焊接固定。

采用上述方案后，本发明集成限幅放大器的高速光接收组件及其制备方法通过将单片集成高速限幅放大器芯片与光电接收器连接在一起，且密封封装于光接收组件的管座与管帽封闭的内腔中，使光接收组件整体体积小巧、重量轻，有效节省了后端模块设计的空间，可以使后端模块灵活实现小封装设计；与现有光接收组件相比节省了一颗前置放大器芯片的使用，有效降低了成本，并有效降低了整个模块应用系统的功耗，由于其将单片集成高速限幅放大器芯片与光电接收器一同设计在光接收组件中管座与管帽封闭的内腔中，有利于光模块的调试。

附图说明

图1为本发明集成限幅放大器的高速光接收组件的立体分解图；

图2为本发明集成限幅放大器的高速光接收组件的立体组合图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1和图2所示，本发明集成限幅放大器的高速光接收组件，包括管座1、管帽2和塑料适配器3、光电接收器4、单片集成高速限幅放大器芯片5和柔性电路板6。管帽2密封安装于管座1上，适配器3固定于管帽2的外围上。适配器3上的通孔7的轴线与管帽2上的凸透镜8的轴线重合。如图1所示，光电接收器4和单片集成高速限幅放大器芯片5均贴装于管座1的左侧面上，且被封装于管帽2内。管座1上垂直穿置有若干个引脚9，柔性电路板6上设有若干个与引脚9数量、位置对应的通孔10，各引脚9与各对应的通孔10之间焊接固定在一起。光电接收器4与单片集成高速限幅放大器芯片5之间通过键合金丝焊接在一起。单片集成高速限幅放大器芯片5通过键合金丝与管座1的引脚9焊接在一起。

本发明集成限幅放大器的高速光接收组件的制备方法，包括如下步骤：

（1）先将光电接收器4和单片集成高速限幅放大器芯片5贴装于管座1上；

（2）采用Φ25um的金丝键合机将光电接收器4与单片集成高速限幅放大器芯片5的输入端通过键合金丝焊接在一起，同时将单片集成高速限幅放大器芯片5的焊盘与管座1的引脚9通过键合金丝焊接在一起；

（3）采用封帽机封上管帽2，以保证气密性；

（4）使用塑封耦合夹具进行光路对准，即保证适配器3上的通孔7的轴线与管帽2上的透镜8的轴线重合，对准后将适配器3固定于管帽2上；

（5）将柔性电路板6套在管座1的引脚9根部，进行焊接固定。

本发明集成限幅放大器的高速光接收组件具有以下优点：通过将单片集成高速限幅放大器芯片5与光电接收器4连接在一起，且密封封装于光接收组件的管座1与管帽2封闭的内腔中，使光接收组件整体体积小巧、重量轻，有效节省了后端模块设计的空间，可以使后端模块灵活实现小封装设计；与现有光接收组件相比节省了一颗前置放大器芯片的使用，有效降低了成本，并有效降低了整个模块应用系统的功耗，由于其将单片集成高速限幅放大器芯片5与光电接收器4一同设计在光接收组件中管座1与管帽2封闭的内腔中，有利于光模块的调试；另外由于单片集成高速限幅放大器芯片5本身的特性，其工作速率可达16Gb/s。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种集成限幅放大器的高速光接收组件，包括管座、管帽和适配器，所述管帽密封安装于管座上，所述适配器安装于管帽上，所述适配器上的通孔轴线与管帽上的透镜轴线重合，所述管座一侧固定连接柔性电路板，其特征在于：所述高速光接收组件还包括相互连接的光电接收器、单片集成高速限幅放大器芯片及柔性电路板，所述光电接收器和单片集成高速限幅放大器芯片均贴装于管座另一侧上且被封装于管帽内。

2.根据权利要求1所述的集成限幅放大器的高速光接收组件，其特征在于：所述管座上穿置有若干个引脚，所述柔性电路板上设有若干个与引脚数量、位置对应的通孔，各所述引脚与各通孔之间焊接固定在一起。

3.根据权利要求2所述的集成限幅放大器的高速光接收组件，其特征在于：所述光电接收器与单片集成高速限幅放大器芯片之间通过键合金丝焊接在一起，所述单片集成高速限幅放大器芯片通过键合金丝与管座引脚焊接在一起。

4.一种如权利要求1-3之一所述的集成限幅放大器的高速光接收组件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）先将光电接收器和单片集成高速限幅放大器芯片贴装于管座上；

（2）采用Φ25um的金丝键合机将光电接收器与单片集成高速限幅放大器芯片输入端通过键合金丝焊接在一起，同时将单片集成高速限幅放大器芯片的焊盘与管座引脚通过键合金丝焊接在一起；

（3）采用封帽机封上管帽，以保证气密性；

（4）使用塑封耦合夹具进行光路对准，对准后将适配器固定于管帽上；

（5）将柔性电路板套在管座引脚根部，进行焊接固定。