CN112563339B - 光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光模块，抑制对高频特性的影响，并且防止短路。光模块(100)具有：第一基板(12)，其在第一面(18)具备第一焊盘(16)；第二基板(14)，其在第二面(28)具备第二焊盘(30)，且配置成由多个第一焊盘的每一个和多个第二焊盘的对应的一个构成的一对焊盘(P)对置；焊料(40)，其将对置的一对焊盘接合；第一绝缘壁(24)，其在多个第一焊盘(16)的相邻彼此之间与第一基板的第一面接触，并介于第一面及第二面之间；以及第二绝缘壁(36)，其在多个第二焊盘的相邻彼此之间与第二基板的第二面接触，并介于第一面及第二面之间。第一绝缘壁及第二绝缘壁与对置的一对焊盘的任一方均不重叠，且在沿着第一面及第二面的方向上相邻。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及光模块。
背景技术
光模块被广泛用于光传输装置，提供高速进行光信号和电信号之间的转换的功能。光模块具备包括激光二极管、光电二极管的光学副组件和控制用的印刷基板(PCB)。光学子组件与PCB的电连接有时使用挠性基板。挠性基板和PCB互相对置，多个端子(连接焊盘)彼此通过焊料连接。
近年来，光模块对应于多个通道被高功能化及小型化，且连接焊盘间的窄间距化不断发展。为了防止连接焊盘间的因焊料而引起的短路，在连接焊盘间配置绝缘物(阻焊剂)。例如，在专利文献1中，阻焊剂与连接焊盘局部重叠，在专利文献2中，阻焊剂与连接焊盘不重叠。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-53643号公报
专利文献2：日本特开平7-283520号公报
发明内容
发明所要解决的课题
用于基板彼此的连接的焊料被两个基板夹着，在与两个基板之间不能沿纵向排出，容易横向扩展。因此，与搭载IC相比，连接焊盘间的短路的风险提高。通过单纯地扩展连接焊盘间隔，可防止短路本身，但不能满足窄间距化的要求。
如果将阻焊剂与连接焊盘局部重叠的结构(专利文献1)应用于PCB及挠性基板双方，则由于阻焊剂被较宽地配置而能够防止短路，也能够满足窄间距化的要求。但是，连接焊盘的一部分被阻焊剂覆盖，因此，基于焊料得到的接合区域变窄，由于阻抗的不匹配，对高频特性造成影响。
本发明的目的在于抑制对高频特性的影响，并且防止短路。
用于解决课题的方案
(1)本发明的光模块的特征在于，具有：光学子组件，其用于将光信号及电信号至少从一方转换成另一方；第一基板，其具有第一面，且在上述第一面具备多个第一焊盘；第二基板，其具有第二面，在上述第二面具备多个第二焊盘，且配置成，由上述多个第一焊盘的每一个和上述多个第二焊盘的对应的一个构成的一对焊盘对置；焊料，其将对置的上述一对焊盘接合；第一绝缘壁，其在上述多个第一焊盘的相邻彼此之间与上述第一基板的上述第一面接触，并介于上述第一面与上述第二面之间；以及第二绝缘壁，其在上述多个第二焊盘的相邻彼此之间与上述第二基板的上述第二面接触，并介于上述第一面与上述第二面之间，上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁与对置的上述一对焊盘的任一方均不重叠，且在沿着上述第一面及上述第二面的方向上相邻。
根据本发明，通过第一绝缘壁及上述第二绝缘壁可防止短路。第一绝缘壁及上述第二绝缘壁与对置的一对焊盘的任一方均不重叠，因此，不存在阻抗的不匹配，能够抑制对高频特性的影响。
(2)在(1)记载的光模块中，其特征也可以在于，上述第一绝缘壁与上述第二基板的上述第二面接触，上述第二绝缘壁与上述第一基板的上述第一面接触。
(3)在(1)记载的光模块中，其特征也可以在于，上述第一绝缘壁与上述第二基板的上述第二面不接触，上述第二绝缘壁与上述第一基板的上述第一面不接触。
(4)在(1)～(3)中任一项记载的光模块中，其特征也可以在于，上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁相互接触。
(5)在(1)～(3)中任一项记载的光模块中，其特征也可以在于，上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁相互不接触。
(6)在(1)～(5)中任一项记载的光模块中，其特征也可以在于，上述第一绝缘壁在上述多个第一焊盘的上述相邻彼此的方向上与上述焊料的整体相邻，上述第二绝缘壁在上述多个第二焊盘的上述相邻彼此的方向上与上述焊料的整体相邻。
(7)在(1)～(6)中任一项记载的光模块中，其特征也可以在于，上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁由阻焊剂构成。
附图说明
图1是第一实施方式的光模块的立体图。
图2是第一基板及第二基板的连接构造的详细的俯视图。
图3是第一基板的详细的俯视图。
图4是第二基板的背面的详细的俯视图。
图5是图2所示的连接构造的V-V线剖视图。
图6是图2所示的连接构造的VI-VI线剖视图。
图7是第二实施方式的第一基板及第二基板的连接构造的剖视图。
图8是第三实施方式的第一基板及第二基板的连接构造的剖视图。
图中：
10—光学子组件，10A—光学发送子组件，10B—光学接收子组件，12—第一基板，14—第二基板，16—第一焊盘，16A—第一接地焊盘，16B—第一信号焊盘，18—第一面，20—第一信号线，21—地线，22—第一绝缘层，24—第一绝缘壁，26—第一绝缘层，28—第二面，30—第二焊盘，30A—第二接地焊盘，30B—第二信号焊盘，32—第二信号线，34—第二覆盖层，35—第二绝缘层，36—第二绝缘壁，38—第二绝缘层，40—焊料，42—通孔，100—光模块，102—模块壳体，224第一绝缘壁，236—第二绝缘壁，240—焊料，312—第一基板，314—第二基板，318—第一面，324—第一绝缘壁，328—第二面，336—第二绝缘壁，340—焊料，P—焊盘。
具体实施方式
以下，基于附图，具体且详细地说明本发明的实施方式。在全部图中，标注了相同的符号的部件具有相同或同等的功能，省略其重复的说明。此外，图形的大小与倍率未必一致。
[第一实施方式]
图1是第一实施方式的光模块的立体图。光模块100是具有发送功能及接收功能的收发器，适应于QSFP-DD(Quad small form-factor pluggable Double Density)标准，且传输速率为400Gbit/s，但并非限定其它标准、传输速率下的使用。光模块100包括模块壳体102(箱体)、光学子组件10、第一基板12、以及第二基板14。
光学子组件10是具有成为散热面的底部的箱型，将光信号及电信号至少从一方转换成另一方。光学子组件10例如是光学发送子组件10A及光学接收子组件10B的至少一方。光学子组件10内置多个半导体元件(在发送侧为激光二极管等振荡元件，在接收侧为光电二极管等受光元件)，并对应于多个通道。
第一基板12及第二基板14相互连接。光学子组件10与第一基板12经由第二基板14连接。电信号从第一基板12经由第二基板14向光学发送子组件10A传输。电信号从光学接收子组件10B经由第二基板14向第一基板12传输。
图2是第一基板12及第二基板14的连接构造的详细的俯视图。图3是第一基板12的详细的俯视图。
第一基板12是例如印刷基板(PCB)等刚性基板。第一基板12在第一面18具备多个第一焊盘16。多个第一焊盘16包括多个第一接地焊盘16A和多个第一信号焊盘16B。第一接地焊盘16A与地线21电连接。第一信号焊盘16B与第一信号线20连接。第一信号线20、地线21被第一绝缘层22覆盖而保护。多个第一焊盘16分别至少一部分从第一绝缘层22露出。
在多个第一焊盘16的相邻彼此之间设置有第一绝缘壁24。第一绝缘壁24与第一基板12的第一面18接触。第一绝缘壁24由阻焊剂构成。第一绝缘壁24为第一绝缘层22的一部分，在最外侧的第一焊盘16的外侧还配置有第一绝缘层26。
图4是第二基板14的背面的详细的俯视图。第二基板14为例如挠性基板。第二基板14与安装于光学子组件10的馈通部件(未图示)连接。第二基板14具有第二面28。第二面28为与图2所示的表面相反的面(背面)。第二基板14在第二面28具备多个第二焊盘30。多个第二焊盘30包括：与设置于第二面28的接地面(未图示)电连接的第二接地焊盘30A；以及与图2所示的设置于表面的第二信号线32连接的第二信号焊盘30B。此外，未图示的接地面及第二信号线32被第二绝缘层35、第二覆盖层34覆盖而保护。
在多个第二焊盘30的相邻彼此之间设置有第二绝缘壁36。第二绝缘壁36与第二基板14的第二面28接触。第二绝缘壁36由阻焊剂构成。第二绝缘壁36为第二绝缘层35的一部分，在最外侧的第二焊盘30的外侧还配置有第二绝缘层38。
图5是图2所示的连接构造的V-V线剖视图。图6是图2所示的连接构造的VI-VI线剖视图。
由多个第一焊盘16的每一个和多个第二焊盘30的对应的一个构成的一对焊盘P对置。对置的一对焊盘P利用焊料40接合而电连接。第二焊盘30具有通孔42。通孔42贯通第二基板14，能够使焊料40通过熔融而从第二基板14的表面(图2)向第二面28的方向流入。这样，焊料40设置于一对焊盘P之间。
第一绝缘壁24及第二绝缘壁36介于第一面18及第二面28之间。第一绝缘壁24与第二基板14的第二面28接触。第二绝缘壁36与第一基板12的第一面18接触。第一绝缘壁24及第二绝缘壁36优选为相同的高度，但如果比第一焊盘16及第二焊盘30高，则也可以是不同的高度。
第一绝缘壁24及第二绝缘壁36与对置的一对焊盘P的任一方均不重叠。因此，第一焊盘16或第二焊盘30的基于焊料40得到的接合区域不会变窄，高频特性也不会由于阻抗的不匹配而劣化。
第一绝缘壁24及第二绝缘壁36在沿着第一面18及第二面28的方向上相邻，并相互接触。这是通过使第一绝缘壁24及第二绝缘壁36的每一个的侧面抵碰来进行第一基板12及第二基板14的对位的结果。另外，即使存在第一绝缘壁24及第二绝缘壁36的制造偏差、连接时的错位，也能够在相邻彼此的第一焊盘16之间及相邻彼此的第二焊盘30之间可靠地形成壁。
第一绝缘壁24在多个第一焊盘16的相邻彼此的方向上与焊料40的整体相邻。第二绝缘壁36在多个第二焊盘30的相邻彼此的方向上与焊料40的整体相邻。由此，可靠地得到防止因焊料40的流动而引起的短路的效果。
此外，第一基板12及第二基板14的组合也可以是刚性基板及刚性基板、或挠性基板及挠性基板。或者，安装于光学子组件的馈通部件(陶瓷配线基板)也可以是第二基板。
[第二实施方式]
图7是第二实施方式的第一基板及第二基板的连接构造的剖视图。本实施方式中，第一绝缘壁224及第二绝缘壁236相互不接触，但尽管如此，也形成双重的壁，因此，可得到防止因焊料240熔融时的流动而引起的短路的效果。
[第三实施方式]
图8是第三实施方式的第一基板及第二基板的连接构造的剖视图。本实施方式中，第一绝缘壁324与第二基板314的第二面328不接触。第二绝缘壁336与第一基板312的第一面318不接触。第一绝缘壁324及第二绝缘壁336相互不接触。
本实施方式中，也能够通过双重的壁使熔融的焊料340流动时的通路延长，熔融的焊料340的粘性的特征也相互作用，能够可靠地防止短路。
本发明不限定于上述的实施方式，可进行各种变形。例如，在实施方式中所说明的结构能够由实质上相同的结构、起到相同的作用效果的结构、或者能够达成相同的目的的结构置换。

Claims (7)

1.一种光模块，其特征在于，
具有：
光学子组件，其用于将光信号及电信号至少从一方转换成另一方；
第一基板，其具有第一面，且在上述第一面具备多个第一焊盘；
第二基板，其具有第二面，在上述第二面具备多个第二焊盘，且配置成，由上述多个第一焊盘的每一个和上述多个第二焊盘的对应的一个构成的一对焊盘对置；
焊料，其将对置的上述一对焊盘接合；
第一绝缘壁，其在上述多个第一焊盘的相邻彼此之间与上述第一基板的上述第一面接触，并介于上述第一面与上述第二面之间；以及
第二绝缘壁，其在上述多个第二焊盘的相邻彼此之间与上述第二基板的上述第二面接触，并介于上述第一面与上述第二面之间，
上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁在垂直于上述第一面及上述第二面的方向上不在一直线上对置，与对置的上述一对焊盘的任一方均不重叠，且在沿着上述第一面及上述第二面的方向上相邻。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
上述第一绝缘壁与上述第二基板的上述第二面接触，
上述第二绝缘壁与上述第一基板的上述第一面接触。
3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
上述第一绝缘壁与上述第二基板的上述第二面不接触，
上述第二绝缘壁与上述第一基板的上述第一面不接触。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁相互接触。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁相互不接触。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述第一绝缘壁在上述多个第一焊盘的上述相邻彼此的方向上与上述焊料的整体相邻，
上述第二绝缘壁在上述多个第二焊盘的上述相邻彼此的方向上与上述焊料的整体相邻。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的光模块，其特征在于，
上述第一绝缘壁及上述第二绝缘壁由阻焊剂构成。
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