CN116577885A - 一种光模块封装结构 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光模块封装结构，包括壳体和封装于壳体内的电路板、第一器件和子板；其中，壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体的外表面为主散热面；第一器件通过子板电连接电路板；电路板的表面设有第一信号线，子板的表面设有延伸段；子板与电路板部分重叠连接，将电路板上的第一信号线延伸到子板上的延伸段；上述部分重叠的子板的表面与电路板的表面朝向相反的方向，第一器件电连接子板上的延伸段；第一器件具有散热面，该散热面朝向并导热连接第一壳体。本申请通过增加子板与电路板互联，一方面使得大部分器件都可通过主散热面散热，有效提高了模块的散热性能；另一方面，改善了电路板的走线空间，减少了过孔走线，提高了模块的高频性能。

Description

一种光模块封装结构
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块封装结构。
背景技术
如图1和2所示，光模块一般包括壳体10’和封装于壳体10’内的光电组件。光电组件一般包括电路板20’、高速电芯片40’、控制芯片30’、光电芯片50’和光学元件60’。壳体10’一般分成上下两个壳体：第一壳体11’和第二壳体12’，而其中第一壳体11’更靠近光笼的散热区域，散热速度更快，其外表面为壳体10’的主散热面111’。第二壳体12’的散热速度较慢，其外表面为副散热面121’。上述高速电芯片40’和控制芯片30’设于电路板20’上，光电芯片50’一般设于高导热率的热沉70’上面，再通过键合引线等方式与电路板20’电连接。
随着模块的密度越来越高，从原来的单路，到4路，再到8路，元器件也是成倍增加。需要放在电路板20’上的元器件越来越多，电路板20’内的高速信号线21’也越多，很多需要走线内层，而内层走线需要两个参考地(GND)和一个信号层，对走线占用很大的空间。对于主要的高速电芯片40’，功耗会很高，从而一般都是放在电路板20’上靠近模块壳体10’主散热面111’的一侧，散热路径如图中虚线箭头所示。但是随着器件的增加，功耗高的芯片都放在同一面，会大大增加走线的复杂程度，需要大量的导电过孔22’，而高速互连中，导电过孔22’走线容易劣化信号质量，降低高频性能。同样，高速信号线21’在电路板20’靠近壳体10’主散热面111’(第一壳体11’)的一侧时，光电芯片50’打线的一面需要朝向主散热面111’，才能通过打线与高速信号线21’电连接，从而热沉70需要设在光电芯片50’和壳体10’的副散热面121’(第二壳体12’)之间，将光电芯片50’的热量传导到副散热面121’，从副散热面121’散热，使得光电芯片50’的散热速度较慢。
发明内容
本申请的目的在于提供一种光模块封装结构，可有效提高光模块的散热性能和高频性能。
为了实现上述目的之一，本申请提供了一种光模块封装结构，包括壳体和封装于所述壳体内的电路板和至少一个第一器件，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的外表面为主散热面；所述壳体内还设有子板，所述第一器件通过所述子板电连接所述电路板；
所述电路板的表面设有第一信号线，所述子板的表面设有所述第一信号线的延伸段；所述子板设有所述第一信号线延伸段的表面与所述电路板上设有所述第一信号线的表面部分重叠连接，所述电路板上的所述第一信号线与所述子板上的所述延伸段相电性连接；所述延伸段所在的所述子板的表面与所述第一信号线所在的所述电路板的表面朝向相反的方向，所述第一器件电连接所述子板上的所述延伸段；
所述第一器件具有散热面，所述散热面朝向并导热连接所述第一壳体。
作为实施方式的进一步改进，所述电路板包括背相对的第一表面和第二表面，所述电路板的第一表面朝向所述第一壳体，第二表面朝向所述第二壳体；所述第一信号线位于所述第二表面上；
所述子板具有相背对的第三表面和第四表面，所述延伸段位于所述第三表面上，所述第三表面与所述第二表面部分重叠连接；
所述第三表面还设有焊盘，所述焊盘电连接所述延伸段，所述第一器件焊接于所述焊盘上。
作为实施方式的进一步改进，所述第一器件的散热面与所述第一壳体的内表面之间设有导热垫，所述导热垫导热连接所述第一器件和所述第一壳体。
作为实施方式的进一步改进，所述电路板包括背相对的第一表面和第二表面，所述电路板的第一表面朝向所述第一壳体，第二表面朝向所述第二壳体；所述第一信号线位于所述第一表面上；
所述子板具有相背对的第三表面和第四表面，所述延伸段位于所述第四表面上，所述第四表面与所述第一表面部分重叠；
所述第一器件通过键合引线或导电基板电连接所述延伸段。
作为实施方式的进一步改进，所述壳体内还设有热沉，所述热沉与所述第一壳体的内表面导热连接；所述第一器件的散热面与所述热沉导热连接。
作为实施方式的进一步改进，所述第一器件安装于所述热沉上。
作为实施方式的进一步改进，所述热沉固定于所述第一壳体的内表面上；或者，所述热沉与所述第一壳体一体成型。
作为实施方式的进一步改进，所述子板至少部分设于所述热沉上。
作为实施方式的进一步改进，所述电路板的一端设有电接口，所述第一信号线一端电连接所述电接口，所述第一信号线的另一端与所述子板上的所述延伸段焊接连接。
作为实施方式的进一步改进，所述电路板为硬质电路板；所述子板为硬质导电基板。
作为实施方式的进一步改进，所述第一信号线用于传输高频信号，所述第一器件为高频器件。
作为实施方式的进一步改进，所述第一器件包括激光器、光探测器、驱动器、信号放大器或硅光芯片中的一种或几种的组合。
作为实施方式的进一步改进，所述壳体内还设有第二器件和电子元件；
所述电路板的第一表面还设有第二信号线，所述第二器件设于所述第一表面上，所述第二器件电连接所述第二信号线；
所述电子元件设于所述电路板的第一表面和/或第二表面，或者所述电子元件设于所述子板上。
本申请的有益效果：通过增加子板与电路板互联，一方面使得大部分器件都可通过光模块壳体的主散热面散热，有效提高了模块的散热性能；另一方面，改善了电路板的走线空间，减少了过孔走线，提高了模块的高频性能。
附图说明
图1为常规光模块外形示意图；
图2为常规光模块封装结构示意图；
图3为本申请实施例1的光模块封装结构示意图；
图4为实施例1的光模块封装结构内的组件俯视示意图；
图5为实施例1的光模块封装结构内的组件变形结构的俯视示意图；
图6为实施例1的光模块封装结构内的组件另一变形结构俯视示意图；
图7为本申请实施例2的光模块封装结构示意图；
图8为实施例2的光模块封装结构内的组件仰视示意图；
图9为实施例3的光模块封装结构内的组件俯视示意图；
图10为实施例3的光模块封装结构内的组件仰视示意图。
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。当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。
实施例1
如图3和4所示的光模块封装结构，为本申请的一个实施例，该光模块封装结构100包括壳体10和封装于壳体10内的电路板20和至少一个第一器件40，该第一器件40具有散热面41。上述壳体10包括第一壳体11和第二壳体12，其中，第一壳体11的外表面为主散热面111，第二壳体12的外表面为副散热面121，主散热面111散热速度更快。这里以主散热面111朝上，副散热面121朝下为例进行说明，实际上，光模块封装结构100可以进行上下翻转，使得主散热面111和副散热面121的相对位置翻转。上述壳体10内还设有子板80。第一器件40通过该子板80与电路板20电连接，以确保该第一器件40的散热面41朝向第一壳体11，并导热连接第一壳体11的内表面，使第一器件40的热量通过第一壳体11的主散热面111散发出去，以提高散热效率。这里，电路板20采用的是硬板PCB(Printed Circuit Board)，子板80采用的是硬质导电基板，该硬质导电基板可以是导电的陶瓷基板、硅基板、玻璃基板或树脂基板等，也可以是与电路板20一样的硬板PCB。
电路板20的表面设有第一信号线23，子板80的表面设有第一信号线的延伸段83，子板80设有第一信号线延伸段83的表面与电路板20上设有第一信号线23的表面部分重叠，以将电路板20上的第一信号线23到子板80上的延伸段83。上述部分重叠的子板80的表面与电路板20的表面朝向相反的方向，第一器件40电连接子板80上的延伸段83。子板80与电路板20可通过焊接或者绝缘胶粘结等方式固定在一起。电路板20的一端设有电接口24，如金手指等，第一信号线23一端电连接该电接口24，另一端与子板80上的延伸段83焊接连接，或者可通过表面贴装技术(SMT)将子板80上的延伸段83与电路板20上的第一信号线83贴装在一起，以电连接延伸段83和第一信号线23。第一信号线23用于传输高频信号，第一器件40为高频器件，可以是激光器、光探测器、驱动器、信号放大器或硅光芯片中的一种或几种的组合。壳体10具有电口13和光口14，电路板20的电接口24延伸出壳体10的电口13，以与外部实现电连接，壳体10的光口14用于传输光信号。
该实施例中，电路板20具有相背对的第一表面21和第二表面22，其中，第一表面21朝向第一壳体11，第二表面22朝向第二壳体12，第一信号线23位于第二表面22上。电路板20的第一表面21和第二表面22均设有电接口24，第一信号线23连接第二表面22的电接口24，第一表面21上同样设有传输信号的第二信号线25，以及与第二信号线25电连接的第二器件30，第二信号线25连接位于第一表面21的电接口24，用于电接口24和第二器件30之间的信号传输。第一信号线23则连接位于第二表面22的电接口24，用于该电接口24和第一器件40之间的信号传输。第二信号线25同样为高频信号线，第二器件30为高频器件，同样可以是激光器、光探测器、驱动器、信号放大器或硅光芯片中的一种或几种的组合。即第一器件40和第二器件30分别为激光器、光探测器、驱动器、信号放大器或硅光芯片中的一种或几种的组合。通常，第一器件40和第二器件30为不同的器件，数量都可以是一个、两个或多个。第一器件40指的是通过第一信号线23与位于电路板20第二表面22的电接口24电连接的器件，第二器件30指的是通过第二信号线25与位于电路板20第一表面21的电接口24电连接的器件。第一器件40通常焊接于电路板20的第二表面22，散热效率较低，或者焊接于电路板20的第一表面21，第一信号线23通过导电过孔导电连接该第一器件40，采用了导电过孔，影响了高频性能。第二器件30通常焊接于电路板20的第一表面21上，其散热面朝向第一壳体11，热量可通过第一壳体11的主散热面111耗散出去，其散热路径如图3中虚线箭头所示，散热速度快。
子板80具有相背对的第三表面81和第四表面82，第一信号线23的延伸段83位于第三表面81上，第三表面81与电路板20的第二表面22部分重叠，使延伸段83的一端与第一信号线23的一端焊接在一起。该实施例中，可通过表面贴装技术将子板80部分焊接于电路板20的第二表面22上，以使子板80上的延伸段83与电路板20第二表面22的第一信号线23电连接，从而将背向第一壳体11的第一信号线23延伸为朝向第一壳体11的延伸段83。子板80的第三表面81上还设有焊盘(图中未示出)，该焊盘电连接延伸段83，例如在延伸段83的末端设置焊盘，第一器件40焊接于焊盘34上，使得通常背向第一壳体11、焊接于电路板20第二表面22以电连接第一信号线23的第一器件40翻转，将第一器件40的散热面41朝向第一壳体11，通过第一壳体11的主散热面111散热，其散热路径如图3中虚线箭头所示，有效提高了散热效率。而且电路板20第二表面22的第一信号线23不需要导电过孔穿到第一表面21，减少了过孔走线对高频信号的影响，改善了电路板20的走线空间，提高了模块的高频性能。在其它实施例中，子板也可以通过球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)技术焊接到电路板的第二表面上。该实施例中，子板80上还设有接地线84，第一器件40同时电连接该接地线84，接地线84电连接电路板20上的接地线(图中未示出)，连接方式同第一信号线23和延伸段83的连接。在其它实施例中，第一器件40也可以不直接连接接地线，或者连接其它信号线。
该实施例中，电路板20上还可以设有电子元件，如电容、电感、电阻等，或其它产生热量较少的电芯片，这些电子元件可设于电路板20的第一表面21和/或第二表面22。在其它实施例中，子板的第三表面和/或第四表面上也可以设置其它电子元件。例如，在一个光收发模块中，靠近壳体10光口14处设有光学元件和光电芯片(图中未示出)，光学元件如耦合透镜、准直透镜、波分复用器、光插座或光纤等其中的一种或几种的组合，光电芯片如激光器和光探测器，或硅光芯片等。在电路板20的第一表面21上设置第二器件30，如信号放大器，驱动器则作为第一器件40焊接在子板80的上述焊盘上，电连接第一信号线23的延伸段83。光模块封装结构100的光口14端接收的光信号经光学元件耦合到光探测器上，经光探测器转换为电信号传输到电路板20上，经信号放大器(第二器件30)放大之后通过第二信号线25传输给其它处理器或通过电路板20的电接口24传输到光模块封装结构100外部。光模块封装结构100的电口13端接收的电信号经电路板20上的处理器处理之后经第二表面22的第一信号线23传输到子板80上的驱动器(第一器件40)，通过该驱动器驱动激光器工作，激发激光器发出光信号，光信号经光学元件从光模块封装结构100的光口14端传输出去。如此，与电路板20第一表面21的第二信号线25电连接的第二器件30，如信号放大器等，可直接焊接在电路板20第一表面21上，即可通过第一壳体11的主散热面111散热。而与电路板20第二表面22的第一信号线23电连接的第一器件40，则可通过子板80将第一信号线23延伸到子板80上朝向第一壳体11的第三表面81上的延伸段83和焊盘，从而可将与第二表面22上的第一信号线23电连接的第一器件40，如驱动器等，焊接到子板80的第三表面81的焊盘上，使得第一器件40的散热面41也朝向第一壳体11，可从第一壳体11的主散热面111散热，提高其散热效率。而且从第一信号线23延伸到子板80上的延伸段83，不需要导电过孔穿过电路板20，减少了导电过孔走线对高频信号的影响，改善了电路板的走线空间，提高了模块的高频性能。
该实施例中，在第一器件40的散热面41和电路板20第一表面21上的第二器件30的散热面与第一壳体11的内表面之间还设置了导热垫72、71，分别导热连接第一器件40和第一壳体11，以及导热连接第二器件30和第一壳体11，加快第一器件40和第二器件30到第一壳体11之间的散热速度，进一步提高光模块的散热效率。
如图4所示，为光模块封装结构100内组件的俯视示意图，该实施例中，电路板20上与其电接口24相对的另一端具有一缺口，子板80的一端沿电路板20的长度延伸方向焊接在电路板20的上述缺口处。第一信号线沿电路板20的长度延伸方向延伸到子板80上。在其它实施例中，如图5所示，该实施例中电路板20上与其电接口24相对的另一端同样具有一缺口，子板80的一端沿电路板20的宽度延伸方向焊接在电路板20的上述缺口处。第一信号线沿电路板20的宽度延伸方向延伸到子板80上。如图6所示，与图4和5所示实施例不同的是，该实施例中，电路板20不设缺口，子板80直接焊接在电路板20上与其电接口24相对的另一端，电路板20第二表面的两个第一信号线均延伸到子板80的第三表面81上，子板80的第三表面81上具有两个第一信号线的延伸段83、两个第一器件40以及两个接地线84，两个第一器件40分别焊接两个延伸段83的焊盘。该两个第一器件40可以是两个相同的器件，比如两个驱动器，或者是两个不同的器件，如一个驱动器和一个信号放大器等。同样，图4和5所示的实施例中，第一器件40的个数也可以是2个或多个。电路板的具体形状，可根据实际电路走线的需要来设计，并选择合适的位置焊接子板，电路板的具体形状以及焊接子板的位置不受图示限制，不同的变形均在本申请的保护范围内。
实施例2
如图7和8所示的光模块封装结构200，为本申请的另一个实施例，与实施例1不同的是，该实施例中的第一器件50通过键合引线或其它导电元件与子板90上的延伸段93的焊盘电连接，电路板20上与第一器件50电连接的第一信号线26位于电路板20的第一表面21上，该第一信号线26电连接位于电路板20第一表面21的电接口24，用于电路板20第一表面21的电接口24与第一器件50之间的信号传输。例如，光探测器、激光器或硅光芯片等作为第一器件50，通常采用键合引线与电路板20第一表面21上的第一信号线26电连接。该第一器件50的焊盘通常与电路板20的第一表面21方向相同，朝向第一壳体11，则其散热面51朝向第二壳体12，通过第二壳体12的副散热面121散热，散热效率较低。在本实施例中，通过子板90将电路板20第一表面21的第一信号线26延伸到子板90第四表面92上的延伸段93。第一器件50再通过键合引线94等方式与子板90上的延伸段93的焊盘电连接，使得通常散热面51朝向第二壳体12的第一器件50翻转，将散热面51朝向第一壳体11，从第一壳体11的主散热面111散热，以提高其散热效率。
具体的，电路板20的第一表面21朝向第一壳体11，第二表面22朝向第二壳体12；第一信号线26位于第一表面21上。子板90具有相背对的第三表面91和第四表面92，第三表面91朝向第一壳体11，第四表面92与电路板20的第一表面21相对。延伸段93及其焊盘位于第四表面92上，第四表面92与第一表面21部分重叠。通过表面贴装技术或球栅阵列技术将子板90部分焊接到电路板20的第一表面21上，即子板90第四表面92与电路板20的第一表面21部分重叠，使延伸段93的一端与第一信号线26的一端焊接在一起，从而将电路板20第一表面11上的第一信号线26延伸到子板90第四表面62上的延伸段93。第一器件50再通过键合引线94或导电基板等方式电连接子板90上的延伸段93的焊盘。第一器件50位于子板90的旁边，其焊盘与子板90第四表面92方向相同，均朝向第二壳体12；其散热面51则朝向第一壳体11，可从第一壳体11的主散热面111散热，有效提高了散热效率。同实施例1一样，该实施例中，从第一信号线26延伸到子板90第四表面92上的延伸段93，不需要导电过孔穿过电路板20，减少了过孔走线对高频信号的影响，改善了电路板的走线空间，提高了模块的高频性能。
该实施例中，壳体10内还设有热沉70，该热沉70与第一壳体11的内表面导热连接；上述第一器件50的散热面51与热沉70导热连接。在第一器件50与壳体10光口14之间还设有光学元件60，如耦合透镜、准直透镜、波分复用器、光插座或光纤等其中的一种或几种的组合。具体的，第一器件50安装于热沉70上，热沉70通过散热胶固定于第一壳体11的内表面上，在其它实施例中热沉70可以与第一壳体11一体成型。该实施例中，上述子板90至少部分通过胶粘的方式固定于热沉70上，第一器件50位于子板90附近，靠近子板90的一端或一侧。第一器件50为激光器时，激光器设于一基板上，基板再固定到热沉70上，或者基板再通过一绝缘导热垫，如氮化铝陶瓷等，固定到热沉70上。该实施例中，热沉70同时作为载板，用于承载光学元件60，即光学元件60安装在热沉70上。在其它实施例中，光学元件60也可以安装在另外的载板上。该实施例中，电路板20上还可以设有电子元件31，如电容、电感、电阻等，或其它产生热量较少的电芯片，这些电子元件31可设于电路板20的第一表面21和/或第二表面22。
同实施例1，该实施例中，电路板的具体形状，可根据实际电路走线的需要来设计，并选择合适的位置焊接子板，电路板的具体形状以及焊接子板的位置不受图示限制，不同的变形均在本申请的保护范围内。
实施例3
图9为该实施例光模块封装结构的组件俯视示意图，图10为该实施例光模块封装结构的组件仰视示意图，图中省略了壳体，同实施例1和2，壳体的第一壳体及其主散热面位于上方，第二壳体及其副散热面位于下方。与实施例1和2不同的是，该实施例中设有两个子板，第一子板80(同实施例1的子板80)和第二子板90(同实施例2的子板90)。第一子板80上焊接有第一器件40，第二子板90通过键合引线94电连接另外的第一器件50。即，该实施例相当于实施例1和实施例2两种结构的组合，例如第一子板80上焊接光探测器(即第一器件40)，第二子板90旁设置激光器(即第一器件50)，通过键合引线94电连接激光器和第二子板90。
具体的，该实施例中电路板20的第二表面22上设有第一信号线23，该第一信号线23延伸到一第一子板80(同实施例1中的子板80)的第三表面81上的延伸段83。该第一子板80的第三表面81上设有第一器件40，该第一器件40通过焊接电连接上述延伸段83，从而通过该延伸段83电连接电路板20第二表面22上的第一信号线23。从而通常焊接在电路板20第二表面22上的第一器件40可以翻转，焊接到第一子板80的第三表面81上，使该第一器件40的散热面朝向第一壳体，因此可从第一壳体的主散热面散热，提高了散热效率。
同时，该电路板20的第一表面21上也设有第一信号线26，该第一信号线26延伸到一第二子板90(同实施例2中的子板90)的第四表面92上的延伸段93。该第二子板90一侧或端面附近设有另外的第一器件50，该第一器件50通过键合引线94电连接第二子板90上的延伸段93，从而通过该第二子板90上的延伸段93电连接电路板20第一表面21的第一信号线26。从而通常设于电路板20旁，通过键合引线电连接到电路板20第一表面21的第一器件50可以翻转，通过键合引线电连接到第二子板90的第四表面92上，使该第一器件50的散热面朝向第一壳体，因此可从第一壳体的主散热面散热，提高了散热效率。
该实施例中，电路板20上还可以设有电子元件31，如电容、电感、电阻等，或其它产生热量较少的电芯片，这些电子元件31可设于电路板20的第一表面21和/或第二表面22。
该实施例的结构，可保证不同连接方式(如焊接或引线键合等)的第一器件40、50的散热面均朝向第一壳体，主要散热路径为第一壳体的主散热面，可快速散热，有效提高散热效率。
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 (21)

1.一种光模块封装结构，其特征在于，包括：
电路板，所述电路板包括相背对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有第一信号线；
热沉；
第一器件，设于所述热沉上，所述第一器件背向所述热沉的表面设有焊盘，所述焊盘与所述第二表面同向；
子板，所述子板部分叠置于所述电路板的第一表面；所述子板朝向所述电路板的表面设有第一信号线的延伸段，所述延伸段的一端与所述电路板上的所述第一信号线相电连接，另一端临近所述第一器件并通过键合引线或导电基板电连接所述第一器件的所述焊盘。
2.根据权利要求1所述的光模块封装结构，其特征在于：所述子板背向所述电路板的一侧至少部分与所述热沉重叠。
3.根据权利要求1所述的光模块封装结构，其特征在于：所述子板与所述电路板叠置的部分通过球栅阵列技术或表面贴装技术与所述电路板焊接固定，以使所述子板上的第一信号线的延伸段电连接所述电路板上的第一信号线。
4.根据权利要求1所述的光模块封装结构，其特征在于：所述第一器件为激光器，所述第一信号线和所述延伸段用于传输高频信号。
5.根据权利要求4所述的光模块封装结构，其特征在于：所述激光器设于一基板上，所述基板固定于所述热沉上或所述基板通过一绝缘导热垫固定于所述热沉上。
6.根据权利要求4所述的光模块封装结构，其特征在于：还包括第二器件，所述第二器件设于所述电路板的第一表面；所述电路板的第一表面还设有第二信号线，所述第二器件电连接所述第二信号线。
7.根据权利要求1所述的光模块封装结构，其特征在于：所述电路板的第一表面还设有控制芯片和/或高速电芯片。
8.根据权利要求7所述的光模块封装结构，其特征在于：还包括壳体，所述壳体具有电口和光口，所述电路板、所述子板、所述热沉和所述第一器件均设于所述壳体内，所述电路板的一端设有电接口，所述电接口延伸出所述壳体的电口，以与外部电连接；所述光口用于传输光信号。
9.根据权利要求8所述的光模块封装结构，其特征在于：所述第一器件与所述光口之间设有光学元件，所述光学元件包括耦合透镜、准直透镜、波分复用器、光插座或光纤中的一种或几种的组合。
10.根据权利要求8所述的光模块封装结构，其特征在于：所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述电路板的第一表面朝向所述第一壳体，所述控制芯片、高速电芯片和所述热沉与所述第一壳体导热连接。
11.根据权利要求1-10任一项所述的光模块封装结构，其特征在于：所述第一表面的第一信号线包括并行设计的多路第一信号线，所述第一器件包括并排布置的多个第一器件，所述子板上的所述延伸段包括并行的多路延伸段，多个所述第一器件、多路所述延伸段分别与多路所述第一信号线一一对应。
12.根据权利要求1-10任一项所述的光模块封装结构，其特征在于：所述电路板为硬质电路板；所述子板为硬质导电基板。
13.一种光模块封装结构，其特征在于，包括：
电路板，所述电路板包括相背对的第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面均设有高频信号线；
第一子板，所述第一子板部分叠置于所述电路板的第二表面；所述第一子板朝向所述电路板的表面设有高频信号线的延伸段，所述第一子板上的所述延伸段的一端与所述第二表面上的所述高频信号线相电连接；
第二子板，所述第二子板部分叠置于所述电路板的第一表面；所述第二子板朝向所述电路板的表面设有高频信号线的延伸段，所述第二子板上的所述延伸段的一端与所述第一表面上的所述高频信号线相电连接；
至少两个第一器件，其中一个所述第一器件焊接于所述第一子板上以电连接所述第一子板上的所述延伸段，并通过所述第一子板上的所述延伸段电连接所述电路板第二表面上的所述高频信号线；另一个所述第一器件设于所述第二子板旁，并通过键合引线电连接所述第二子板上的所述延伸段，以通过所述延伸段电连接所述电路板第一表面上的所述高频信号线。
14.根据权利要求13所述的光模块封装结构，其特征在于：
所述第一子板与所述电路板叠置的部分通过球栅阵列技术或表面贴装技术与所述电路板焊接固定，以使所述第一子板上的所述延伸段电连接所述电路板上的所述高频信号线；
所述第二子板与所述电路板叠置的部分通过球栅阵列技术或表面贴装技术与所述电路板焊接固定，以使所述第二子板上的所述延伸段电连接所述电路板上的所述高频信号线。
15.根据权利要求13所述的光模块封装结构，其特征在于：还包括热沉，所述热沉位于所述第二子板背向所述电路板的一侧，所述热沉的部分与所述第二子板重叠固定，部分延伸出所述第二子板，用于安装位于所述第二子板旁的所述第一器件。
16.根据权利要求15所述的光模块封装结构，其特征在于：还包括壳体，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述电路板、所述第一子板、所述第二子板、所述第一器件和所述热沉均位于所述壳体内；所述电路板的第一表面朝向所述第一壳体，所述热沉与所述第一壳体导热连接，安装于所述热沉上的所述第一器件与所述热沉导热连接。
17.根据权利要求16所述的光模块封装结构，其特征在于：焊接于所述第一子板上的所述第一器件焊接于所述第一子板设有所述延伸段的表面，且具有背向所述第一子板的散热面，所述散热面与所述第一壳体导热连接。
18.根据权利要求16所述的光模块封装结构，其特征在于：所述电路板的一端设有电接口，所述壳体具有电口和光口，所述电路板的所述电接口延伸出所述壳体的电口，以与外部电连接；所述光口用于传输光信号。
19.根据权利要求16所述的光模块封装结构，其特征在于：所述电路板的第一表面还设有控制芯片和/或高速电芯片，所述控制芯片和/或高速电芯片与所述第一壳体导热连接。
20.根据权利要求18所述的光模块封装结构，其特征在于：所述热沉上的所述第一器件与所述光口之间设有光学元件，所述光学元件包括耦合透镜、准直透镜、波分复用器、光插座或光纤中的一种或几种的组合。
21.根据权利要求13-20任一项所述的光模块封装结构，其特征在于：所述电路板为硬质电路板；所述子板为硬质导电基板。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN216772046U (zh) * 2021-11-19 2022-06-17 东莞立讯技术有限公司 光电连接器
CN116088115B (zh) * 2023-04-11 2023-06-09 深圳市光为光通信科技有限公司 一种光模块及其共封装光学系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101872042B (zh) * 2010-05-27 2012-07-04 华为技术有限公司 光模块和光通信系统
JP5503693B2 (ja) * 2012-06-11 2014-05-28 古河電気工業株式会社 光コネクタ付き光モジュール、及び、光コネクタ付き光モジュールを有する並列光伝送装置
CN104283023B (zh) * 2013-07-11 2016-12-28 正凌精密工业股份有限公司 高频连接器、光模块及其双向传输方法
CN204405902U (zh) * 2014-12-31 2015-06-17 苏州旭创科技有限公司 光模块
CN112180520A (zh) * 2016-01-28 2021-01-05 申泰公司 光收发器
KR102483238B1 (ko) * 2016-08-01 2022-12-30 삼성전자 주식회사 방열 장치 및 이를 구비하는 전자 장치
CN109287092B (zh) * 2017-07-19 2019-11-29 苏州旭创科技有限公司 光模块
CN114578495B (zh) * 2017-07-19 2024-04-02 苏州旭创科技有限公司 光模块
JP2019113784A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 住友電気工業株式会社 光トランシーバ
CN110865441B (zh) * 2018-08-27 2021-11-19 苏州旭创科技有限公司 一种光模块
CN109407224A (zh) * 2018-11-07 2019-03-01 东莞讯滔电子有限公司 一种散热组件、连接器及连接器组件
CN111338039B (zh) * 2020-04-21 2021-11-23 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN209879078U (zh) * 2019-07-03 2019-12-31 苏州旭创科技有限公司 光模块

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