CN110213880B - 柔性电路板、电路板组件、光收发组件及光模块 - Google Patents

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Abstract

本申请揭示了一种柔性电路板、电路板组件、光收发组件及光模块，柔性电路板包括至少一焊接区和连接区；焊接区包括叠置的第一、第二及第三层焊接区，第一层焊接区包括第一高速焊盘及第一信号参考地焊盘，第二层焊接区包括第二信号参考地焊盘，第三层焊接区包括第三高速焊盘及第三信号参考地焊盘，第一高速焊盘与第三高速焊盘导通，第一信号参考地焊盘、第二信号参考地焊盘及第三信号参考地焊盘导通；连接区包括第一信号传输连接线及第一信号参考地连接线，第一信号传输连接线与第一高速焊盘相连，第一信号参考地连接线与第一信号参考地焊盘相连。本申请可以大大缩短高速信号的回流路径，从而大大降低高速信号的传输损耗，提高传输带宽。

Description

柔性电路板、电路板组件、光收发组件及光模块
技术领域
本申请涉及光通信元件制造技术领域，尤其涉及一种柔性电路板、电路板组件、光收发组件及光模块。
背景技术
目前，光模块一般包括光收发器件及印刷电路板，光收发器件一般包括高速封装基板(如氮化铝陶瓷基板等)，高速封装基板与印刷电路板之间通过柔性电路板互连。
以高速封装基板为例，为了获得更高的带宽，高频设计要求高速封装基板与柔性电路板的信号参考层之间采用焊接的方式实现电气连接。
现有技术中，参图1至图3，柔性电路板600包括相连的焊接区60(虚线框区域)及连接区61(虚线框区域)，柔性电路板600通过焊接区60与高速封装基板700或印刷电路板焊接。
柔性电路板600为两层结构。
于焊接区60，柔性电路板600包括叠置的第一层焊接区601及第二层焊接区602，第一层焊接区601包括第一高速焊盘603及第一信号参考地焊盘604，第二层焊接区602包括第二高速焊盘605及第二信号参考地焊盘606。
这里，第一高速焊盘603与第二高速焊盘605相互导通，第一信号参考地焊盘604与第二信号参考地焊盘606相互导通。
于连接区61，柔性电路板600包括叠置的第一层连接区611及第二层连接区612，第一层连接区611包括第一信号传输连接线613及第一信号参考地连接线614，第二层连接区612包括与第一信号参考地连接线614相互导通的第二信号参考地连接线615。
这里，第一信号传输连接线613与第一高速焊盘603相连，第一信号参考地连接线614与第一信号参考地焊盘604相连，第二信号参考地连接线615与第二信号参考地焊盘606相连。
第二高速焊盘605与第二信号参考地连接线615之间具有间隔63，间隔63的存在是为了避免高速线与信号参考地之间出现短路现象，但是间隔63的存在会导致以下两个后果：
a、使得柔性电路板600的参考地不够完整，间隔63上方的第一高速焊盘603存在阻抗的突变点，增大了柔性电路板600的损耗。
b、信号传输回流路径变长。
结合图3，当柔性电路板600与高速封装基板700(或印刷电路板)相互焊接时，高速信号由第一端port1经过第一高速焊盘603及第二高速焊盘605而传输至第二端port2(参图3中的实线箭头)，此时，当高速信号从第二端port2回流至第一端port1时，因为存在回流路径的不连续点(即间隔63处)，回流路径不能走最短的直线，参图3中的虚线箭头，高速信号由第一高速焊盘603及第二高速焊盘605的两侧绕行而回流至第一端port1，高速信号回流路径较长，导致高速信号传输损耗较大。
发明内容
本申请揭示了一种柔性电路板、电路板组件、光收发组件及光模块，柔性电路板包括至少一与外部元件连接的焊接区和与所述焊接区相连的连接区；所述焊接区包括依次叠置的第一层焊接区、第二层焊接区及第三层焊接区，所述第一层焊接区包括第一高速焊盘及第一信号参考地焊盘，所述第二层焊接区包括第二信号参考地焊盘，所述第三层焊接区包括第三高速焊盘及第三信号参考地焊盘，所述第一高速焊盘与所述第三高速焊盘相互导通，所述第一信号参考地焊盘、所述第二信号参考地焊盘及所述第三信号参考地焊盘相互导通；所述连接区包括叠置的第一连接线路层及第二连接线路层，所述第一连接线路层包括第一信号传输连接线及第一信号参考地连接线，所述第一信号传输连接线与所述第一高速焊盘相连，所述第一信号参考地连接线与所述第一信号参考地焊盘相连，所述第二连接线路层包括与所述第一信号参考地连接线相互导通的第二信号参考地连接线，所述第二信号参考地连接线与所述第二信号参考地焊盘相连。
一实施例中，所述第三高速焊盘的边缘与所述第二信号参考地焊盘的边缘相切。
一实施例中，所述焊接区为三层线路板，所述连接区为两层线路板。
一实施例中，所述第一信号参考地焊盘包括两个延伸端子，所述第三信号参考地焊盘包括两个延伸端子，所述第一信号参考地焊盘及所述第三信号参考地焊盘对应的延伸端子相互导通形成两个接地焊接端子，所述第一高速焊盘与所述第三高速焊盘相互导通形成高速焊接端子，所述高速焊接端子位于两个接地焊接端子之间。
一实施例中，所述高速焊接端子相对于所述柔性电路板的板边内缩。
一实施例中，所述第三高速焊盘与所述第三信号参考地焊盘之间具有间隙，所述第二信号参考地焊盘覆盖所述间隙上方。
一实施例中，所述第三信号参考地焊盘呈U型。
本申请揭示了一种电路板组件，包括柔性电路板及印刷电路板，所述柔性电路板的所述焊接区与所述印刷电路板相互焊接。
本申请揭示了一种光收发组件，包括柔性电路板及光收发器件，所述光收发器件具有高速封装基板，所述柔性电路板的所述焊接区与所述高速封装基板相互焊接。
本申请揭示了一种光模块，包括柔性电路板、印刷电路板及光收发组件，所述柔性电路板包括两个所述焊接区，两个所述焊接区分别与所述印刷电路板及所述光收发组件相焊接。
与现有技术相比，本申请的技术方案可以大大缩短高速信号的回流路径，从而大大降低高速信号的传输损耗，提高传输带宽。
附图说明
图1是现有技术的柔性电路板的俯视图；
图2是现有技术的柔性电路板的仰视图；
图3是现有技术的柔性电路板与高速封装基板焊接的示意图；
图4是本申请一实施方式的柔性电路板的俯视图；
图5是本申请一实施方式的柔性电路板的仰视图；
图6是本申请一实施方式的柔性电路板与高速封装基板焊接的示意图；
图7是图6中的剖视图；
图8是本申请一实施方式的电路板组件的示意图；
图9是本申请一实施方式的光收发组件的示意图；
图10是本申请一实施方式的光模块的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
参图4至图6，本申请一实施方式提供一种柔性电路板100。
该柔性电路板100包括至少一与外部元件连接的焊接区10和与焊接区10相连的连接区20(参图4及图5的虚线框区域)。
焊接区10用于与高速封装基板200(结合图6，高速封装基板200例如为氮化铝陶瓷基板)焊接。
焊接区10包括依次叠置的第一层焊接区11、第二层焊接区12及第三层焊接区13。
第一层焊接区11包括第一高速焊盘111及第一信号参考地焊盘112，第二层焊接区12包括第二信号参考地焊盘121，第三层焊接区13包括第三高速焊盘131及第三信号参考地焊盘132。
其中，第一高速焊盘111与第三高速焊盘131相互导通，第一信号参考地焊盘112、第二信号参考地焊盘121及第三信号参考地焊盘132相互导通。
连接区20包括叠置的第一连接线路层21及第二连接线路层22。
第一连接线路层21包括第一信号传输连接线211及第一信号参考地连接线212，第二层连接区22包括与第一信号参考地连接线212相互导通的第二信号参考地连接线221。
其中，第一信号传输连接线211与第一高速焊盘111相连，第一信号参考地连接线212与第一信号参考地焊盘112相连，第二信号参考地连接线221与第二信号参考地焊盘121相连。
这里，通过设计三层结构的柔性电路板100，可以解决现有技术中两层电路板600带来的阻抗不连续以及回流路径长的问题，大大缩短高速信号的回流路径，从而大大降低高速信号的传输损耗，提高传输带宽。
而且，焊接区10为三层线路板，连接区20为两层线路板，可以保证柔性电路板100的柔软度不受影响。
需要说明的是，此实施方式的附图中仅绘示了一条高速信号传输线(也就是第一信号传输连接线211)，在其它实施方式中可以有多条高速信号传输线及与之相对应的参考地。
在本实施方式中，结合图6及图7，柔性电路板100的第一高速焊盘111与第三高速焊盘131相互导通而形成高速焊接端子P1。
第一信号参考地焊盘112包括两个延伸端子1121a、1121b，第三信号参考地焊盘132也包括两个延伸端子1321a、1321b，第一信号参考地焊盘112及第三信号参考地焊盘132对应的延伸端子相互导通形成两个接地焊接端子P2、P3。
可以看到，两个接地焊接端子P2、P3长度相等，高速焊接端子P1位于两个接地焊接端子P2、P3之间，且高速焊接端子P1的长度小于接地焊接端子P2的长度。
也就是说，高速焊接端子P1相对于柔性电路板100的板边内缩，如此，可以减小阻抗突变区域，进一步减小高速信号的传输损耗，从而提高传输带宽。
在其他实施方式中，第二信号参考地焊盘121也可包括两个延伸端子1211a、1211b，此时，第二信号参考地焊盘121的两个延伸端子1211a、1211b恰好位于第一信号参考地焊盘112的两个延伸端子1121a、1121b及第三信号参考地焊盘132的两个延伸端子1321a、1321b之间，第一信号参考地焊盘112、第二信号参考地焊盘121及第三信号参考地焊盘132对应的延伸端子相互导通形成两个接地焊接端子P2、P3。
在本实施方式中，柔性电路板100的焊接区10与高速封装基板200相焊接。
当高速信号从第一端port1传输至第二端port2时，高速信号经过高速焊接端子P1(参图6中的实线箭头)，由于此时第三高速焊盘131位于第三层，而第二接地焊盘121位于第二层，两者互不干扰，当高速信号由第二端port2回流至第一端port1时，高速信号可以直接从高速封装基板200回流至第二层焊盘12(参图6中的虚线箭头)，可以看到，相较于现有技术，本实施方式的高速信号的回流路径大大缩短，从而大大降低了高速信号的传输损耗，提高传输带宽。
在本实施方式中，第三信号参考地焊盘132呈U型，于高速信号传输方向上，第三信号参考地焊盘132的U型底部与第三高速焊盘131之间具有间隙S，第二信号参考地焊盘121朝向第三高速焊盘131处延伸而覆盖间隙S上方，相较于现有技术，本实施方式的柔性电路板100的高速线在间隙S处的参考地更加完整，可有效减小阻抗突变，进一步减小高速信号的传输损耗，从而提高传输带宽。
这里，于柔性电路板100的叠置方向上，第二信号参考地焊盘121与第三高速焊盘131不重叠，第三高速焊盘131的边缘与第二信号参考地焊盘121的边缘相切。
具体的，在本实施方式中，第二信号参考地焊盘121也大致呈U型，第二信号参考地焊盘121以及第三信号参考地焊盘132中除接地焊接端子P2、P3以外的部分相互导通，组成了不接触高速焊接端子P1的焊接区域P4。
也就是说，第二信号参考地焊盘121的U型底部及第三信号参考地焊盘132的U型底部相互导通而形成焊接区域P4，且于高速信号传输方向上，第二信号参考地焊盘121的U型底部的宽度大于第三信号参考地焊盘132的U型底部的宽度，第二信号参考地焊盘121的U型底部凸伸出第三信号参考地焊盘132的U型底部的部分恰好覆盖于间隙S的上方。
可以理解的，第三信号参考地焊盘132需避让第三高速焊盘131，此时，焊接区域P4的第二信号参考地焊盘121为高速线提供了的参考地，既缩短了信号回流路径，又避免了阻抗的突变。
需要说明的是，此实施方式中仅仅对柔性电路板100的金属层进行了命名并详细进行了说明，柔性电路板100中任意两层相邻的铜层之间均具有绝缘层，此绝缘层可以采用PCB常用的绝缘材料。
例如，第一层焊接区11、第二层焊接区12及第三层焊接区13两两之间通过绝缘材料隔离。当两层铜层之间需要导通时，可以通过通孔填铜工艺实现，例如，第一高速焊盘111与第三高速焊盘131之间通过通孔填铜工艺导通，第二信号参考地焊盘121与第三信号参考地焊盘132之间通过通孔填铜工艺导通。
本发明的一实施例还提供一种电路板组件300，参图8，电路板组件300包括如上所述的柔性电路板100及印刷电路板30，柔性电路板100的焊接区10与印刷电路板30相互焊接。
本发明的一实施例还提供一种光收发组件400，参图9，光收发组件400包括如上所述的柔性电路板100及光收发器件40，光收发器件40具有高速封装基板41，柔性电路板100的焊接区10与高速封装基板41相互焊接。
这里，光收发组件400封装在壳体42内。
壳体42上设置有与光收发组件400对应的出光口421，以允许光收发组件40发射的光信号通过该出光口421耦合至光纤43或壳体42外部的其它光电器件内，或者，光收发组件40接收来自外部的光信号。
其中，光收发器件40为光接收器件(Receiver Optical Subassembly,ROSA)和/或光发射器件(Transmitter Optical Subassembly,TOSA)。
本发明的一实施例还提供一种光模块500，参图10，光模块500包括如上所述的柔性电路板100、印刷电路板51及光收发组件52，柔性电路板100包括两个焊接区10，两个焊接区10分别与印刷电路板51及光收发组件52相焊接。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性电路板，其特征在于，包括至少一与外部元件连接的焊接区和与所述焊接区相连的连接区；所述焊接区包括依次叠置的第一层焊接区、第二层焊接区及第三层焊接区，所述第一层焊接区包括第一高速焊盘及第一信号参考地焊盘，所述第二层焊接区包括第二信号参考地焊盘，所述第三层焊接区包括第三高速焊盘及第三信号参考地焊盘，所述第一高速焊盘与所述第三高速焊盘相互导通，所述第一信号参考地焊盘、所述第二信号参考地焊盘及所述第三信号参考地焊盘相互导通；所述连接区包括叠置的第一连接线路层及第二连接线路层，所述第一连接线路层包括第一信号传输连接线及第一信号参考地连接线，所述第一信号传输连接线与所述第一高速焊盘相连，所述第一信号参考地连接线与所述第一信号参考地焊盘相连，所述第二连接线路层包括与所述第一信号参考地连接线相互导通的第二信号参考地连接线，所述第二信号参考地连接线与所述第二信号参考地焊盘相连。
2.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述第三高速焊盘的边缘与所述第二信号参考地焊盘的边缘相切。
3.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述焊接区为三层线路板，所述连接区为两层线路板。
4.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述第一信号参考地焊盘包括两个延伸端子，所述第三信号参考地焊盘包括两个延伸端子，所述第一信号参考地焊盘及所述第三信号参考地焊盘对应的延伸端子相互导通形成两个接地焊接端子，所述第一高速焊盘与所述第三高速焊盘相互导通形成高速焊接端子，所述高速焊接端子位于两个接地焊接端子之间。
5.根据权利要求4所述的柔性电路板，其特征在于，所述高速焊接端子相对于所述柔性电路板的板边内缩。
6.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述第三高速焊盘与所述第三信号参考地焊盘之间具有间隙，所述第二信号参考地焊盘覆盖所述间隙上方。
7.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述第三信号参考地焊盘呈U型。
8.一种电路板组件，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的柔性电路板及印刷电路板，所述柔性电路板的所述焊接区与所述印刷电路板相互焊接。
9.一种光收发组件，其特征在于，包括光收发器件及如权利要求1-7中任意一项所述的柔性电路板，所述光收发器件具有高速封装基板，所述柔性电路板的所述焊接区与所述高速封装基板相互焊接。
10.一种光模块，其特征在于包括印刷电路板、光收发组件及如权利要求1-7中任意一项所述的柔性电路板，所述柔性电路板包括两个所述焊接区，两个所述焊接区分别与所述印刷电路板及所述光收发组件相焊接。
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