CN104540319B - 用于光模块的印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于光模块的印刷电路板,包括基板、发射端光组件接口、接收端光组件接口、电气接口、第一电路板连线以及第二电路板连线,所述电气接口包括发射端数据接口和接收端数据接口,其中:所述基板具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面;所述发射端光组件接口和所述发射端数据接口布置在所述第一表面上并通过所述第一电路板连线连接形成发射端数据传输路径;所述接收端光组件接口和所述接收端数据接口布置在所述第二表面上并通过所述第二电路板连线连接形成接收端数据传输路径。本发明可以有效减小甚至基本消除发射端数据传输路径和接收端数据传输路径之间的信号串扰,以及极大地提高信号的完整性。

Description

用于光模块的印刷电路板
技术领域
本发明涉及电子元器件领域,尤其涉及一种用于光模块的印刷电路板。
背景技术
印刷电路板是光模块的重要构成部件之一。典型地,印刷电路板包括基板、发射端光组件接口、接收端光组件接口以及电气接口,其中,电气接口进一步包括发射端数据接口和接收端数据接口。印刷电路板的发射端光组件接口和接收端光组件接口布置在基板的一个表面上,其中,发射端光组件接口用于与光模块中的发射端光组件连接,接收端光组件接口用于与光模块中的接收端光组件连接。在现有技术中,由于光模块中的发射端光组件和接收端光组件在模块结构的X方向上采用左右并排的布置方式,因此发射端光组件接口和接收端光组件接口以左右并排的方式相应地布置在基板的表面上。印刷电路板的发射端数据接口和接收端数据接口也布置在基板的表面上,其中,发射端数据接口和接收端数据接口根据目前光模块行业标准(如SFP、SFP+、QSFP+、CFP、CFP2、CFP4等)的规定设计成在基板上左右分开排列。请参考图1,图1是现有技术中QSFP+模块中印刷电路板的电气接口的定义图。如图所示,电气接口采用38接点的设计形式,其中,电气接口中的发射端数据接口布置在基板的上下两个表面(下文分别称为第一表面和第二表面)上,电气接口中的接收端数据接口布置在基板的上下两个表面上,并且发射端数据接口和接收端数据接口在基板上左右排列,即发射端数据接口中的部分接点位于基板的第一表面上而其余接点位于基板的第二表面上、并且第一表面上的接点和第二表面上的接点均位于基板的左侧(或右侧),接收端数据接口中的部分接点位于基板的第一表面上而其余接点位于基板的第二表面上、并且第一表面上的接点和第二表面上的接点均位于基板的右侧(或左侧)。印刷电路板的发射端光组件接口和发射端数据接口之间通过电路板连线形成发射端数据传输路径,接收端光组件接口和接收端数据接口之间通过电路板连线形成接收端数据传输路径。
上述现有技术中的印刷电路板的不足之处在于:第一、由于发射端数据传输路径和接收端数据传输路径布置在印刷电路板的同一个表面上,因此,在发射端数据传输路径和接收端数据传输路径之间存在信号串扰的现象;第二、由于发射端光组件接口和接收端组件接口布置在印刷电路板的一个表面上,而发射端数据接口和接收端数据接口布置在印刷电路板的两个表面上,因此在形成发射端数据传输路径和接收端数据传输路径时,部分电路板连线需要从印刷电路板的一个表面通过一个或多个过孔连接到印刷电路板的另一个表面,从而导致信号完整性变差。
发明内容
为了克服现有技术中的上述缺陷,本发明提供了一种用于光模块的印刷电路板,包括基板、发射端光组件接口、接收端光组件接口、电气接口、第一电路板连线以及第二电路板连线,所述电气接口包括发射端数据接口和接收端数据接口,其中:
所述基板具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面;
所述发射端光组件接口和所述发射端数据接口布置在所述第一表面上并通过所述第一电路板连线连接形成发射端数据传输路径;
所述接收端光组件接口和所述接收端数据接口布置在所述第二表面上并通过所述第二电路板连线连接形成接收端数据传输路径。
根据本发明的一个方面,该印刷电路板中,所述第一电路板连线布置在所述第一表面上,和/或所述第二电路板连线布置在所述第二表面上。
根据本发明的另一个方面,该印刷电路板中,所述基板采用多层压合叠层结构。
根据本发明的又一个方面,该印刷电路板还包括:发射信号处理芯片,该发射信号处理芯片布置在所述第一表面上,其通过所述第一电路板连线分别与所述发射端光组件接口和所述发射端数据接口连接;和/或接收信号处理芯片,该接收信号处理芯片布置在所述第二表面上,其通过所述第二电路板连线分别与所述接收端光组件接口和所述接收端数据接口连接。
根据本发明的又一个方面,该印刷电路板中,所述发射信号处理芯片是数据时钟恢复芯片、激光驱动芯片和/或复用解复用芯片;所述接收信号处理芯片是数据时钟恢复芯片、后置放大器芯片和/或复用解复用芯片。
与现有技术相比,本发明提供的用于光模块的印刷电路板具有以下优点:通过将发射端光组件连接口和电气接口中的发射端数据接口布置在印刷电路板的一个表面并相应形成发射端数据传输路径、以及将接收端光组件连接口和电气接口中的接收端数据接口布置在印刷电路板的另一个表面并相应形成接收端数据传输路径,使得发射端数据传输路径和接收端数据传输路径分别形成在印刷电路板的两个表面上或分别形成在靠近两个表面的信号层中,以保证发射端数据传输路径和接收端数据传输路径之间不会发生交叉,一方面可以有效减小甚至基本消除发射端数据传输路径和接收端数据传输路径之间的信号串扰,另一方面可以有效地减少印刷电路板上过孔的高度和个数,甚至消除过孔,极大地提高了信号的完整性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是现有技术中QSFP+模块中印刷电路板的电气接口定义图;
图2是根据本发明的印刷电路板的第一表面和第二表面的结构示意图;
图3是图2所示印刷电路板的剖面示意图;
图4是根据本发明的印刷电路板的电气接口定义图;
图5根据本发明一个具体实施例的印刷电路板的第一表面的结构示意图;
图6根据本发明一个具体实施例的印刷电路板的第二表面的结构示意图;
图7是图5和图6所示印刷电路板的剖面示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
为了更好地理解和阐释本发明,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明提供了一种用于光模块的印刷电路板。请结合地参考图2和图3,其中,图2是根据本发明的印刷电路板的第一表面和第二表面的结构示意图,图3是图2所示印刷电路板的剖面示意图。如图所示,所述印刷电路板包括基板10、发射端光组件接口110、接收端光组件接口120、电气接口130、第一电路板连线20以及第二电路板连线30,所述电气接口130包括发射端数据接口1301和接收端数据接口1302,其中:
所述基板10具有第一表面101以及与该第一表面101相对的第二表面102;
所述发射端光组件接口110和所述发射端数据接口1301布置在所述第一表面101上并通过所述第一电路板连线20连接形成发射端数据传输路径;
所述接收端光组件接口120和所述接收端数据接口1302布置在所述第二表面102上并通过所述第二电路板连线30连接形成接收端数据传输路径。
具体地,如图3所示,基板10采用多层压合叠层结构。一般情况下,基板10中的层数为6层至10层。需要说明的是,基板10的具体结构是本领域技术人员所熟知的,为了简明起见,在此不再对基板10中的每一层结构进行赘述。基板10具有相对的两个表面,下文中分别用第一表面101和第二表面102表示。
发射端光组件接口110用于与光模块中的发射端光组件电连接,接收端光组件接口120用于与光模块中的接收端光组件电连接。其中,发射端光组件接口110布置在基板10的第一表面101上,接收端光组件接口120位于基板的第二表面上,并且发射端光组件接口110在基板10的第一表面101上的位置与接收端光组件接口120在基板第二表面102上的位置相对应。在本实施例中,如图2和图3所示,发射端光组件接口110布置在基板10第一表面101靠近边缘(该边缘位于基板10的一端,将其称为第一边缘,位于基板10另一端的边缘相应称为第二边缘)的位置上,接收端光组件接口120布置在基板10第二表面102靠近同一边缘(即第一边缘)的位置上。发射端光组件接口110和接收端光组件接口120均采用多接点的形式,至于接点的具体数目、每一接点的功能定义、接点的材料尺寸等需要根据实际需求进行设计,在此不做任何限定。
所述电气接口130包括发射端数据接口1301和接收端数据接口1302。其中,发射端数据接口1301布置在基板10的第一表面101上,接收端数据接口1302布置在基板的第二表面上,也就是说,发射端数据接口1301和发射端光组件接口110布置在基板10的同一个表面上,接收端数据接口1302和接收端光组件接口120布置在基板10的同一个表面上。发射端数据接口1301在基板10的第一表面101上的位置与接收端数据接口1302在基板第二表面102上的位置相对应。在本实施例中,如图2和图3所示,发射端数据接口1301布置在基板10第一表面101靠近第二边缘的位置上,接收端数据接口1302布置在基板10第二表面102靠近同一边缘(即第二边缘)的位置上。发射端数据接口1301和接收端数据接口1302均采用多接点的形式。在一个具体实施例中,印刷电路板的电气接口采用38点接点的形式,每一接点的功能定义如图4所示。本领域技术人员可以理解的是,图4所示的印刷电路板的电气接口的定义仅为举例,接点的具体数目、每一接点的功能定义、接点的材料尺寸等需要根据实际需求进行设计,在此不做任何限定。
发射端光组件接口110通过第一电路板连线20及其参考地平面(请参考图3中的GND1)与发射端数据接口1301连接,在发射端光组件接口110和发射端数据接口1301之间形成发射端数据传输路径,用于发射信号的传输。其中,如果发射端数据接口1301是单通道数据接口,则仅形成一条发射端数据传输路径,如果发射端数据接口1301是多通道数据接口,则可以形成多条发射端数据传输路径。如图2所示,在发射端光组件接口110和发射端数据接口1301之间形成4条发射端数据传输路径。在一个具体实施例中,第一电路板连线20布置在基板10的第一表面101上。在另一个具体实施例中,第一电路板连线20也可以布置在靠近基板10第一表面101的信号层中。
接收端光组件接口120通过第二电路板连线30及其参考地平面(请参考图3中的GND2)与接收端数据接口1302连接,在接收端光组件接口120和接收端数据接口1302之间形成接收端数据传输路径,用于接收信号的传输。其中,如果接收端数据接口1302是单通道数据接口,则仅形成一条接收端数据传输路径,如果接收端数据接口1302是多通道数据接口,则可以形成多条接收端数据传输路径。如图2所示,在接收端光组件接口120和接收端数据接口1302之间形成4条接收端数据传输路径。在一个具体实施例中,第二电路板连线30布置在基板10的第二表面102上。在另一个具体实施例中,第二电路板连线30也可以布置在靠近基板10第二表面102的信号层中。
进一步地,本发明所提供的印刷电路板还可以包括发射信号处理芯片40和/或接收信号处理芯片50,其中,发射信号处理芯片40用于对发射信号进行相应的处理,接收信号处理芯片50用于对接收信号进行相应的处理。下面以印刷电路板同时包括发射信号处理芯片40和接收信号处理芯片50为例进行说明。请结合地参考图5至图7,其中,图5根据本发明一个具体实施例的印刷电路板的第一表面的结构示意图,图6根据本发明一个具体实施例的印刷电路板的第二表面的结构示意图,图7是图5和图6所示印刷电路板的剖面示意图。如图5和图7所示,发射信号处理芯片40布置在所述第一表面101上,该发射信号处理芯片40具有信号输入端口(未示出)和信号输出端口(未示出),分别通过第一电路板连线20与发射端数据接口1301和发射端光组件接口110和连接,成为发射端数据传输路径的一部分。在本实施例中,发射信号处理芯片40可以是数据时钟恢复芯片、激光驱动芯片和/或复用解复用芯片。在其他实施例中,根据实际需求发射信号处理芯片40还可以是其他用于对发射信号进行处理的芯片,为了简明起见,在此不再一一列举。如图6和图7所示,接收信号处理芯片50布置在所述第二表面102上,该接收信号处理芯片50具有信号输入端口(未示出)和信号输出端口(未示出),其通过所述第二电路板连线30分别与接收端光组件接口120和接收端数据接口1302连接,成为接收端数据传输路径的一部分。接收信号处理芯片50可以是数据时钟恢复芯片、后置放大器芯片和/或复用解复用芯片。在其他实施例中,根据实际需求接收信号处理芯片50还可以是其他用于对发射信号进行处理的芯片,为了简明起见,在此不再一一列举。针对于印刷电路板仅包括发射信号处理芯片40或者仅包括接收信号处理芯片50的情况,可以参考上述对印刷电路板同时包括该二者的说明中的相应内容,在此不再重复说明。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。
与现有技术相比,本发明提供的用于光模块的印刷电路板具有以下优点:通过将发射端光组件连接口和电气接口中的发射端数据接口布置在印刷电路板的一个表面并相应形成发射端数据传输路径、以及将接收端光组件连接口和电气接口中的接收端数据接口布置在印刷电路板的另一个表面并相应形成接收端数据传输路径,使得发射端数据传输路径和接收端数据传输路径分别形成在印刷电路板的两个表面上或分别形成在靠近两个表面的信号层中,以保证发射端数据传输路径和接收端数据传输路径之间不会发生交叉,一方面可以有效减小甚至基本消除发射端数据传输路径和接收端数据传输路径之间的信号串扰,另一方面可以有效地减少印刷电路板上过孔的高度和个数,甚至消除过孔,极大地提高了信号的完整性。
以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种用于光模块的印刷电路板,包括基板、发射端光组件接口、接收端光组件接口、电气接口、第一电路板连线以及第二电路板连线,所述电气接口包括发射端数据接口和接收端数据接口,其中:
所述基板具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面;
所述发射端光组件接口和所述发射端数据接口布置在所述第一表面上并通过所述第一电路板连线连接形成发射端数据传输路径,所述第一电路板连线布置在所述基板的第一表面上或靠近所述基板第一表面的信号层中;
所述接收端光组件接口和所述接收端数据接口布置在所述第二表面上并通过所述第二电路板连线连接形成接收端数据传输路径,所述第二电路板连线布置在所述基板的第二表面上或靠近所述基板第二表面的信号层中。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述基板采用多层压合叠层结构。
3.根据权利要求1或2所述的印刷电路板,该印刷电路板还包括:
发射信号处理芯片,该发射信号处理芯片布置在所述第一表面上,其通过所述第一电路板连线分别与所述发射端光组件接口和所述发射端数据接口连接;和/或
接收信号处理芯片,该接收信号处理芯片布置在所述第二表面上,其通过所述第二电路板连线分别与所述接收端光组件接口和所述接收端数据接口连接。
4.根据权利要求3所述的印刷电路板,其中:
所述发射信号处理芯片是数据时钟恢复芯片、激光驱动芯片和/或复用解复用芯片;
所述接收信号处理芯片是数据时钟恢复芯片、后置放大器芯片和/或复用解复用芯片。
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