CN215378933U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的光模块包括电路板、信号处理芯片与光接收芯片，电路板包括顶层、内层线路板，信号处理芯片设于顶层线路板上，顶层线路板上设有第一凹槽，内层线路板上设有与第一凹槽连通的第二凹槽；内层线路板包括通过第一、第二凹槽裸露出的裸露区域，及通过第一凹槽裸露出的打线连接区域，光接收芯片一侧设于裸露区域上、另一侧设有打线焊盘，打线焊盘通过打线与打线连接区域连接；顶层线路板表面与内层线路板间设有盲孔，连接打线连接区域的高速信号线通过盲孔与信号处理芯片连接。本申请将光接收芯片下沉至电路板的内层，光接收芯片通过打线与内层的高速信号线连接，串扰和EMI辐射小，信号传阻抗均匀性更好，从而提升了高速信号传输稳定性。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式发展，光通信技术的发展进步变的愈加重要。而在光通信技术中，光模块是实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一，并且随着光通信技术发展的需求光模块的传输速率不断提高。

光模块一般包括电路板及与电路板电连接的光引擎(光发射组件、光接收组件)，随着DSP(Digital Signal Process，数字信号处理器)的广泛应用，基于DSP的高速信号处理的电路板设计显得尤为重要，在DSP高速数字电路中，为了提高信号质量，降低布线难度，电路板一般采用多层板的层叠式设计，光发射芯片、光接收芯片与DSP芯片均设置在电路板的顶层，DSP芯片的高速信号线以微带线的形式从DSP焊盘直接连接到光发射芯片、光接收芯片的打线焊盘上，以实现高速信号的传输。

但是，由于电路板的空间限制，与光发射芯片、光接收芯片连接的部分高速信号线不能设计成微带线形式，需要换层至电路板的内层，在电路板的内层走一段带状线后再换层至顶层，以与DSP芯片的焊盘连接，如此增加了阻抗不连续点，影响高速信号线的信号传输稳定性。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种光模块，以解决目前光模块的光接收芯片与信号处理芯片连接时，高速信号传输不稳定的问题。

本申请提供的一种光模块，包括：

电路板；

信号处理芯片，设置于所述电路板上；

光接收芯片，与所述电路板电连接；

其中，所述电路板包括：

顶层线路板，所述信号处理芯片设置于所述顶层线路板上，其上设置有第一凹槽；

内层线路板，其上设置有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽相连通；包括裸露区域与打线连接区域，所述裸露区域通过所述第一凹槽、所述第二凹槽裸露出来，所述打线连接区域通过所述第一凹槽裸露出来；所述光接收芯片设置于所述裸露区域上，所述光接收芯片背向所述裸露区域的侧面上设置有打线焊盘，所述打线焊盘通过打线与所述打线连接区域连接；其与所述顶层线路板表面之间设置有盲孔，连接所述打线连接区域的高速信号线通过所述盲孔与所述信号处理芯片连接。

本申请提供的光模块包括电路板、信号处理芯片与光接收芯片，电路板包括顶层线路板与内层线路板，信号处理芯片设置于顶层线路板上，顶层线路板上设置有第一凹槽，内层线路板上设置有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相连通；内层线路板包括裸露区域与打线连接区域，裸露区域通过第一凹槽、第二凹槽裸露出来，打线连接区域通过第一凹槽裸露出来；光接收芯片设置于该裸露区域上，光接光收芯片背向裸露区域的侧面上设置有打线焊盘，打线焊盘通过的打线与打线连接区域连接；顶层线路板表面与内层线路板之间设置有盲孔，连接打线连接区域的高速信号线通过盲孔与信号处理芯片连接。本申请光接收芯片下沉至电路板的内层线路板上，光接收芯片背向电路板内层的侧面上设置打线焊盘，打线焊盘通过打线与内层线路板上的高速信号线连接，高速信号线通过内层线路板互连，可避免多一次焊层，减少一个阻抗不连续点，且高速信号线不会受到外界空气层的EMI辐射干扰，从而能够提升高速信号线的信号传输稳定性。

附图说明

图1为光通信终端连接关系示意图；

图2为光网络单元结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种光模块分解结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配侧视图；

图6为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的剖面结构示意图一；

图8为本申请实施例提供的一种光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图一；

图9为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的顶层的走线布设图；

图10为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的顶层局部放大示意图；

图11为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的第二层的走线布设图；

图12为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的第二层局部放大示意图；

图13为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的第四层的走线布设图；

图14为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的第四层局部放大示意图；

图15为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的剖面结构示意图二；

图16为本申请实施例提供的一种光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图二；

图17为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的剖面结构示意图三；

图18为本申请实施例提供的一种光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图三；

图19为本申请实施例提供的一种光模块中电路板的剖面结构示意图四；

图20为本申请实施例提供的一种光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图四；

图21为本申请实施例提供的一种光模块中高速信号线的回流路径示意图。

具体实施方式

为便于对申请的技术方案进行，以下首先在对本申请所涉及到的一些概念进行说明。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输；而计算机等信息处理设备使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光纤通信技术领域中实现上述光、电信号的相互转换功能，光信号与电信号的相互转换是光模块的核心功能。光模块通过其内部电路板上的金手指实现与外部上位机之间的电连接，主要的电连接包括供电、I2C信号、数据信号以及接地等；采用金手指实现的电连接方式已经成为光模块行业的主流连接方式，以此为基础，金手指上引脚的定义形成了多种行业协议/规范。

图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示，光通信终端的连接主要包括光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103之间的相互连接；

光纤101的一端连接远端服务器，网线103的一端连接本地信息处理设备，本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤101与网线103的连接完成；而光纤101与网线103之间的连接由具有光模块200的光网络终端100完成。

光模块200的光口对外接入光纤101，与光纤101建立双向的光信号连接；光模块200的电口对外接入光网络终端100中，与光网络终端100建立双向的电信号连接；在光模块内部实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络终端之间建立信息连接；具体地，来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。

光网络终端具有光模块接口102，用于接入光模块200，与光模块200建立双向的电信号连接；光网络终端具有网线接口104，用于接入网线103，与网线103建立双向的电信号连接；光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接，具体地，光网络终端将来自光模块的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块，光网络终端作为光模块的上位机监控光模块的工作。

至此，远端服务器通过光纤、光模块、光网络终端及网线，与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。

常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等；光网络终端是光模块的上位机，向光模块提供数据信号，并接收来自光模块的数据信号，常见的光模块上位机还有光线路终端等。

图2为光网络终端结构示意图。如图2所示，在光网络终端100中具有电路板105，在电路板105的表面设置笼子106；在笼子106内部设置有电连接器，用于接入金手指等光模块电口；在笼子106上设置有散热器107，散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。

光模块200插入光网络终端中，具体为光模块的电口插入笼子106内部的电连接器，光模块的光口与光纤101连接。

笼子106位于电路板上，将电路板上的电连接器包裹在笼子中，从而使笼子内部设置有电连接器；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量传导给笼子106，然后通过笼子上的散热器107进行扩散。

图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为本申请实施例提供光模块分解结构示意图。如图3、图4所示，本申请实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、电路板300、光学次模块与光纤适配器。

上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的包裹腔体；包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体，具体地，下壳体包括主板以及位于主板两侧、与主板垂直设置的两个侧板；上壳体包括第三壳体，第三壳体盖合在上壳体的两个侧板上，以形成包裹腔体；上壳体还可以包括位于第三壳体两侧、与第三壳体垂直设置的两个侧壁，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体盖合在下壳体上。

两个开口具体可以是在同一方向的两端开口(204、205)，也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口204，电路板的金手指从电口204伸出，插入光网络终端等上位机中；另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接光模块内部的光学次模块；电路板300、光学次模块与光纤适配器等光电器件位于包裹腔体中。

采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板300、光学次模块与光纤适配器等器件安装到壳体中，由上壳体、下壳体形成光模块最外层的封装保护壳体；上壳体及下壳体一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热；一般不会将光模块的壳体做成一体部件，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽部件无法安装，也不利于生产自动化。

本申请实施例提供的光模块200还包括解锁部件，解锁部件位于包裹腔体/下壳体202的外壁，用于实现光模块与上位机之间的固定连接，或解除光模块与上位机之间的固定连接。

解锁部件具有与上位机笼子匹配的卡合部件；拉动解锁部件的末端可以在使解锁部件在外壁的表面相对移动；光模块插入上位机的笼子里，由解锁部件的卡合部件将光模块固定在上位机的笼子里；通过拉动解锁部件，解锁部件的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。

电路板300上设置有电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如MCU、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。电路板通过电路走线将光模块中的用电器件按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等电功能。

电路板一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；当光收发器件位于电路板上时，硬性电路板也可以提供平稳的承载；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，具体地，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。

部分光模块中也会使用柔性电路板，作为硬性电路板的补充；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发器件之间可以采用柔性电路板连接。

在本申请实施例中，光学次模块包括光发射次模块400与光接收次模块，光接收次模块一般包括光接收芯片，该光接收芯片可包括探测器、跨阻放大器，探测器、跨阻放大器均设置在电路板上，探测器通过高速信号线与跨阻放大器连接，以将转换后的电信号传输至跨阻放大器进行限幅放大，跨阻放大器与信号处理芯片(Digital Signal Process，DSP)310连接，以将放大后的电信号传输至DSP芯片310，通过DSP芯片310对电信号进行处理。对于高传输速率的光模块，如800G光模块，光接收次模块包括第一光接收次模块500与第二光接收次模块600，第一光接收次模块500包括第一探测器与第一跨阻放大器，第二光接收次模块600包括第二探测器与第二跨阻放大器，连接第一跨阻放大器与DSP芯片310的高速信号线、连接第二跨阻放大器与DSP芯片310的高速信号线通常以微带线形式设计，高速信号线从DSP焊盘直接连接到第一跨阻放大器、第二跨阻放大器的信号焊盘。

但是，由于电路板300的空间限制，连接第一跨阻放大器与DSP芯片310的高速信号线、连接第二跨阻放大器与DSP芯片310的高速信号线可能不能全部以微带线形式设计，部分高速信号线需要换层至电路板300的内层走一段带状线后再换层至电路板300的顶层，如此增加了阻抗不连续点，影响高速信号线传输高速信号的稳定性。

为了解决上述问题，本申请将光接收次模块的跨阻放大器下沉至电路板300的内层，高速信号线以带状线形式布设在电路板300的内层，以避免高速信号线需换层连接DSP芯片310，如此可避免多一次换层，减少一个阻抗不连续点，保证高速信号传输的稳定性。

图5为本申请实施例提供的光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配侧视图，图6为本申请实施例提供的光模块中电路板的结构示意图。如图5、图6所示，本申请实施例提供的光模块中，电路板300上设置有第一安装槽320与第二安装槽330，第一安装槽320与第二安装槽330由电路板300的顶层向电路板300的内层延伸，第一光接收次模块500的第一跨阻放大器510嵌在第一安装槽320内，以通过第一安装槽320将第一跨阻放大器510设置于电路板300的内层；第二光接收次模块600的第二跨阻放大器610嵌在第二安装槽330内，以通过第二安装槽330将第二跨阻放大器610设置于电路板300的内层。

第一跨阻放大器510嵌设于第一安装槽320后，第一跨阻放大器510的信号焊盘也设置于电路板300的内层，如此有便于第一跨阻放大器510通过信号焊盘与电路板300内层上布设的带状线连接；第二跨阻放大器610嵌设于第二安装槽330后，第二跨阻放大器610的信号焊盘也设置于电路板300的内层，如此有便于第二跨阻放大器610通过信号焊盘与电路板300内层上布设的带状线连接。

电路板300的内层通过带状线的形式布设有多个高速信号线，多个高速信号线的一端与第一跨阻放大器510的信号焊盘、第二跨阻放大器610的信号焊盘连接，高速信号线的另一端与电路板300顶层上的DSP芯片310连接，以将跨阻放大器输出的高速信号通过高速信号线传输至DSP芯片310，方便DSP芯片310对高速信号进行处理。

在本申请实施例中，光发射次模块400包括激光器芯片、准直透镜与耦合透镜，激光器芯片发射激光光束，激光光束经由准直透镜转换为准直光束，准直光束经由耦合透镜汇聚至光纤适配器，以实现光的发射。电路板300上可设置嵌设激光器芯片的安装槽，该安装槽由电路板300的顶层向其内层延伸，激光器芯片嵌在该安装槽内，以通过安装槽将激光器芯片设置于电路板300的内层。

激光器芯片嵌设于电路板300的安装槽后，激光器芯片的打线焊盘也设置于电路板300的内层，如此有便于激光器芯片通过打线焊盘与电路板300内层上布设的带状线连接。电路板300的内层通过带状线的形式布设有多个高速信号线，多个高速信号线的一端与激光器芯片的打线焊盘连接，高速信号线的另一端与电路板300顶层上的DSP芯片310连接，以将DSP芯片310输出的高速信号通过高速信号线传输至激光器芯片，以驱动激光器芯片发射激光光束。

为方便布设于电路板300内层的高速信号线与DSP芯片310连接，电路板300的顶层与内层之间设置有盲孔，DSP芯片310与电路板300顶层接触的侧面上设置有DSP焊盘，DSP焊盘与盲孔的一端连接，高速信号线的另一端与盲孔连接，使得高速信号线通过盲孔与DSP焊盘连接，以将高速信号线传输的高速信号传输至DSP芯片310。

图7为本申请实施例提供的光模块中电路板的剖面结构示意图一，图8为本申请实施例提供的光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图一。如图7、图8所示，电路板300包括顶层线路板301与内层线路板，内层线路板与顶层线路板301层叠设置，顶层线路板301上设置有安装槽，内层线路板包括通过安装槽裸露出来的裸露区域，跨阻放大器朝向裸露区域的侧面上设置有信号焊盘，跨阻放大器通过信号焊盘与内层线路板的裸露区域接触连接，以将跨阻放大器设置于电路板300的内层线路板上，并通过安装槽裸露出来。电路板300的内层线路板上布设有高速信号线，高速信号线的一端与跨阻放大器的信号焊盘连接；电路板300的顶层线路板表面与内层线路板之间设置有盲孔，高速信号线的另一端通过盲孔与DSP芯片310连接。

内层线路板可为第二层线路板302，即电路板300包括顶层线路板301与第二层线路板302，顶层线路板301与第二层线路板302相邻、层叠设置，顶层线路板301上设置有安装槽3012，第二层线路板302包括通过安装槽3012裸露出来的裸露区域3025，跨阻放大器朝向裸露区域3025的侧面上设置有信号焊盘，跨阻放大器通过信号焊盘与第二层线路板302的裸露区域3025接触连接，以将跨阻放大器置于电路板300的第二层线路板302上；将跨阻放大器置于安装槽3012内时，跨阻放大器可能会通过安装槽3012突出于顶层线路板301。

顶层线路板301表面与第二层线路板302之间设置有第一盲孔340，顶层线路板301上的DSP焊盘与第一盲孔340的一端连接，第二层线路板302上布设有高速信号线，高速信号线的一端与跨阻放大器的信号焊盘连接，高速信号线的另一端与第一盲孔340的另一端连接，以通过高速信号线、第一盲孔340将跨阻放大器与DSP芯片310连接。

图9为本申请实施例提供的光模块中电路板的顶层走线布设图，图10为本申请实施例提供的光模块中电路板的顶层局部放大示意图。如图9、图10所示，电路板300的顶层线路板301上设置有与DSP芯片310的Rx焊盘对应的DSP焊盘3011，该DSP焊盘3011与DSP芯片310的Rx焊盘相焊接，以实现DSP芯片310与电路板300的电连接。跨阻放大器通过布设于第二层线路板302上的高速信号线连接至Rx焊盘上，以实现跨阻放大器与DSP芯片310的高速信号连接。

DSP芯片310上的Tx焊盘、Rx焊盘可设置在DSP芯片310底面(朝向电路板300的侧面)的左侧，以方便将DSP芯片310与位于DSP芯片310左侧的跨阻放大器或激光器芯片信号连接。DSP芯片310底面的右侧可设置输出焊盘，布设于顶层线路板301上的高速信号线的一端与该输出焊盘连接、另一端与电路板300上的金手指连接，以将DSP芯片310处理后的电信号通过高速信号线传输至金手指；或者将金手指接收的电信号通过高速信号线传输至DSP芯片310，在经由布设于第二层线路板302上的高速信号线将电信号传输至激光器芯片，驱动激光器芯片发射激光光束。

图11为本申请实施例提供的光模块中电路板的第二层线路板走线布设图，图12为本申请实施例提供的光模块中电路板的第二层线路板局部放大示意图。如图11、图12所示，跨阻放大器设置于第二层线路板302通过安装槽3012裸露出的裸露区域3025上，第二层线路板302上设置有第一焊盘3021，第一焊盘3021与顶层线路板301上的DSP焊盘3011相对应设置，如此方便第一焊盘3021通过第一盲孔340与DSP焊盘3011连接。跨阻放大器的信号焊盘通过布设于第二层线路板302上的高速信号线与第一焊盘3021连接，如此跨阻放大器通过高速信号线、第一盲孔与DSP芯片310信号连接。

在本申请实施例中，高速信号线在第二层线路板302上以带状线形式设计，相比于微带线，带状线不会受到外界空气层面的EMI辐射干扰，也不会辐射出去能量，对EMC有好处。高速信号线通过第二层线路板302互连，可避免多一次换层，减少一个阻抗不连续点，使得阻抗均匀性更好。

高速信号线在第二层线路板302上以带状线形式设计时，带状线式的高速信号线可以避开跨阻放大器管壳的点胶区域，避免胶水对高速信号线阻抗的影响。

为与第二层线路板302上的高速信号线形成信号回路，第二层线路板302的上方设置有参考地平面，该参考地平面上布设有第一接地线，该第一接地线与第二层线路板302上的高速信号线形成回流路径，从而保证第二层线路板302上高速信号的传输稳定性。

在本申请实施例中，内层线路板还可包括第二层线路板302、第三层线路板303与第四层线路板304，即电路板300包括顶层线路板301、第二层线路板302、第三层线路板303与第四层线路板304，顶层线路板301、第二层线路板302、第三层线路板303与第四层线路板304依次层叠设置，即第二层线路板302设置于顶层线路板301的下方，与顶层线路板301相邻设置；第三层线路板303设置于第二层线路板302的下方，与第二层线路板302相邻设置；第四层线路板304设置于第三层线路板303的下方，与第三层线路板303相邻设置。

顶层线路板301上设置有安装槽3012，第二层线路板302包括通过安装槽3012裸露出来的裸露区域3025，跨阻放大器朝向裸露区域3025的侧面上设置有信号焊盘，跨阻放大器通过信号焊盘与第二层线路板302的裸露区域3025接触连接，以将跨阻放大器设置于第二层线路板302上；第二层线路板302上设置有第一焊盘3021，跨阻放大器的信号焊盘通过第二层线路板302上的高速信号线与第一焊盘3021连接。

顶层线路板301表面与第二层线路板302之间设置有第一盲孔340，第一焊盘3021与第一盲孔340对应设置，顶层线路板301上的DSP焊盘3011与第一盲孔340的一端连接，第一焊盘3021与第一盲孔340的另一端连接。跨阻放大器通过第二层线路板302上的高速信号线、第一焊盘3021、第一盲孔340、顶层线路板301上的DSP焊盘3011与DSP芯片310连接。

对于800G光模块，由于光接收次模块的接收光路较多，若只通过第二层线路板302传输高速信号，第二层线路板302上布设的高速信号线较多，可能会造成高速信号串扰，因此可在第四层线路板304上也布设高速信号线，通过第二层线路板302与第四层线路板304共同传输高速信号。

为方便在第四层线路板304上布设高速信号线传输高速信号，第二层线路板302上还设置有第二焊盘3022，跨阻放大器的信号焊盘通过布设于第二层线路板302上的高速信号线与第二焊盘3022连接，第二焊盘3022通过盲孔与第四层线路板304连接。

在本申请实施例中，第二层线路板302上的第一焊盘3021与第二焊盘3022并不位于同一直线上，即第一焊盘3021与跨阻放大器之间的距离、第二焊盘3022与跨阻放大器之间的距离并不相同，如第一焊盘3021与跨阻放大器之间的距离大于第二焊盘3022与跨阻放大器之间的距离，以避免连接第一焊盘3021的高速信号线影响连接第二焊盘3022的高速信号线。

图13为本申请实施例提供的光模块中第四层线路板走线布设图，图14为本申请实施例提供的光模块中第四层线路板的局部放大示意图。如图13、图14所示，第四层线路板304上设置有第三焊盘3041与第四焊盘3042，第三焊盘3041与第二层线路板302上的第二焊盘3022相对应设置，第四焊盘3042与顶层线路板301上的DSP焊盘3011相对应设置，且第三焊盘3041通过布设于第四层线路板304上的高速信号线与第四焊盘3042连接。

第二层线路板302与第四层线路板304之间设置有第二盲孔，第二焊盘3022与第二盲孔的一端连接，第三焊盘3041与第二盲孔的另一端连接，使得位于第二层线路板302上的第二焊盘3022通过第二盲孔与位于第四层线路板304上的第三焊盘3041连接。

顶层线路板301表面与第四层线路板304之间设置有第三盲孔，DSP焊盘3011与第三盲孔的一端连接，第四焊盘3042与第三盲孔的另一端连接，使得位于顶层线路板301上的DSP焊盘3011通过第三盲孔与位于第四层线路板304上的第四焊盘3042连接。

将跨阻放大器放置于安装槽时，除了可在跨阻放大器朝向电路板300内层的侧面上设置信号焊盘，通过信号焊盘与电路板300内层的高速信号线连接之外，还可在跨阻放大器背向电路板300内层的侧面上设置打线焊盘，打线焊盘通过打线与电路板300内层的高速信号线连接。

图15为本申请实施例提供的光模块中电路板的剖视结构图二，图16为本申请实施例提供的光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图二。如图15、图16所示，电路板300包括顶层线路板301与内层线路板，内层线路板与顶层线路板301层叠设置，顶层线路板301上设置有第一凹槽3013，内层线路板上设置有第二凹槽，第一凹槽3013与第二凹槽相连通；内层线路板包括通过第一凹槽3013、第二凹槽裸露出来的裸露区域，及通过第一凹槽3013裸露出来的打线连接区域，如此第一凹槽3013的长度尺寸大于第二凹槽3023的长度尺寸。

跨阻放大器设置于该裸露区域上，跨阻放大器背向裸露区域的侧面上设置有打线焊盘，该打线焊盘通过打线与打线连接区域连接；顶层线路板301表面与内层线路板之间设置有盲孔，连接打线连接区域的高速信号线通过盲孔与DSP芯片310连接。

内层线路板可包括第二层线路板302与第三层线路板303，即电路板300包括顶层线路板301、第二层线路板302与第三层线路板303，顶层线路板301、第二层线路板302与第三层线路板303依次层叠设置。顶层线路板301上设置有第一凹槽3013，第二层线路板302上设置有第二凹槽3023，第一凹槽3013与第二凹槽3023相连通，第一凹槽3013的长度尺寸大于第二凹槽3023的长度尺寸。

第三层线路板303包括通过第一凹槽3013、第二凹槽3023裸露出来的第一裸露区域3031，跨阻放大器的一侧(朝向第一裸露区域3031的侧面)设置于第一裸露区域3031上。

第二层线路板302包括通过第一凹槽3013裸露出来的打线连接区域3024，跨阻放大器背向第一裸露区域3031的侧面上设置有打线焊盘，打线焊盘通过打线与打线连接区域3024连接；第二层线路板302上布设有高速信号线，跨阻放大器的打线焊盘通过打线与打线连接区域3024连接，打线连接区域3024与高速信号线的一端连接。

顶层线路板301表面与第二层线路板302之间设置有第一盲孔340，顶层线路板301上的DSP焊盘3011与第一盲孔340连接；第二层线路板302上设置有第一焊盘3021，该第一焊盘3021与第一盲孔340对应设置，第二层线路板302上高速信号线的一端与打线连接区域3024连接、另一端与第一焊盘3021连接，如此跨阻放大器通过打线焊盘、第二层线路板302上的打线连接区域3024与高速信号线、第一焊盘3021、第一盲孔340及DSP芯片310连接。

在本申请实施例中，高速信号线在第二层线路板302上以带状线形式设计，相比于微带线，带状线不会受到外界空气层面的EMI辐射干扰，也不会辐射出去能量，对EMC有好处。高速信号线通过第二层线路板302互连，可避免多一次换层，减少一个阻抗不连续点，使得阻抗均匀性更好。

跨阻放大器设置于第一裸露区域3031上后，根据跨阻放大器的实际尺寸，跨阻放大器背向第一裸露区域3031的侧面可突出于第二层线路板302，可与第二层线路板302平齐，也可凹陷于第二层线路板302，只要跨阻放大器上的打线焊盘能够通过打线与第二层线路板302上的打线连接区域连接即可。

若跨阻放大器的一侧设置于第一裸露区域3031上、另一侧突出于第二层线路板302时，为了缩短跨阻放大器上打线焊盘与第二层线路板302上打线连接区域3024之间的打线长度，可在第二层线路板302下方的第三层线路板303上挖槽，以减小跨阻放大器上打线焊盘与第二层线路板302的上下高度差。

图17为本申请实施例提供的光模块中电路板的剖面结构示意图三，图18为本申请实施例提供的光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图三。如图17、图18所示，电路板300包括依次层叠设置的顶层线路板301、第二层线路板302与第三层线路板303，顶层线路板301上设置有第一凹槽3013，第二层线路板302上设置有第二凹槽3023，第三层线路板303上设置有第三凹槽3032，第三凹槽3032并不贯穿第三层线路板303，第一凹槽3013、第二凹槽3023与第三凹槽3032相连通。第一凹槽3013的长度尺寸大于第二凹槽3023的长度尺寸，第二凹槽3023的长度尺寸可与第三凹槽3032的长度尺寸相同。

第三层线路板303包括通过第一凹槽3013、第二凹槽3023、第三凹槽3032裸露出来的第二裸露区域3033，跨阻放大器的一侧(朝向第二裸露区域3033)的侧面设置于第二裸露区域3033上。

第二层线路板302包括通过第一凹槽3013裸露出来的打线连接区域3024，跨阻放大器背向第二裸露区域3033的侧面上设置有打线焊盘，打线焊盘通过打线与打线连接区域3024连接。第二层线路板302上布设有高速信号线，跨阻放大器的打线焊盘通过打线与打线连接区域3024连接，打线连接区域3024与高速信号线的一端连接。

为与第二层线路板302上的高速信号线形成信号回路，第二层线路板302的上方设置有参考地平面，该参考地平面上布设有第一接地线，该第一接地线与第二层线路板302上的高速信号线形成回流路径，从而保证第二层线路板302上高速信号的传输稳定性。

图19为本申请实施例提供的光模块中电路板的剖面结构示意图四，图20为本申请实施例提供的光模块中电路板、信号处理芯片与光接收芯片的装配剖视图四。如图19、图20所示，内层线路板还可包括第二层线路板302、第三层线路板303与第四层线路板304，即电路板300包括顶层线路板301、第二层线路板302、第三层线路板303与第四层线路板304，顶层线路板301、第二层线路板302、第三层线路板303与第四层线路板304依次层叠设置。

顶层线路板301上设置有第一凹槽3013，第二层线路板302上设置有第二凹槽3023，第三层线路板303上设置有第四凹槽3034，第一凹槽3013、第二凹槽3023与第四凹槽3034相连通，第一凹槽3013的长度尺寸大于第二凹槽3023的长度尺寸，第二凹槽3023的长度尺寸可与第四凹槽3034的长度尺寸相同。

第四层线路板304包括通过第一凹槽3013、第二凹槽3023、第四凹槽3034裸露出来的第三裸露区域3043，跨阻放大器朝向第三裸露区域3043的侧面上设置有信号焊盘，跨阻放大器通过该信号焊盘与第三裸露区域3043接触连接，且跨阻放大器的信号焊盘与布设于第四层线路板304上的高速信号线连接。

顶层线路板301表面与第四层线路板304之间设置有第三盲孔350，第四层线路板304上设置有第四焊盘3042，第四焊盘3042与第三盲孔350对应设置。第四层线路板304上高速信号线的一端与跨阻放大器的信号焊盘连接、另一端与第四焊盘3042连接，第四焊盘3042通过第三盲孔350与顶层线路板301上的DSP焊盘3011连接，从而将跨阻放大器通过信号焊盘、第四层线路板304上的高速信号线、第四焊盘3042、第三盲孔350与DSP芯片310连接。

在本申请实施例中，第二层线路板302包括通过第一凹槽3013裸露出来的打线连接区域3024，跨阻放大器背向第三裸露区域3043的侧面上设置有打线焊盘，该打线焊盘通过打线与打线连接区域3024连接。第二层线路板302上也布设有高速信号线，跨阻放大器通过打线与打线连接区域3024连接，打线连接区域3024与高速信号线的一端连接，以通过第二层线路板302传输高速信号。

顶层线路板301表面与第二层线路板302之间设置有第一盲孔340，第二层线路板302上设置有第一焊盘3021，第一焊盘3021与第一盲孔340对应设置。第二层线路板302上高速信号线的一端与打线连接区域3024连接、另一端与第一焊盘3021连接，第一焊盘3021通过第一盲孔340与顶层线路板301上的DSP焊盘3011连接，从而将跨阻放大器通过打线焊盘、第二层线路板302上的打线连接区域3024与高速信号线、第一焊盘3021、第一盲孔340及DSP芯片310连接。

如此，跨阻放大器通过一侧设置的信号焊盘与第四层线路板304上的高速信号线连接，通过另一侧设置的打线焊盘与第二层线路板302上的高速信号线连接，从而通过第二层线路板302与第四层线路板304共同传输高速信号，以提高跨阻放大器的高速传输效率。

图21为本申请实施例提供的光模块中高频信号高速信号线的回流路径示意图。如图21所示，为与第二层线路板302、第四层线路板304上的高速信号线形成信号回路，第二层线路板302与第四层线路板304之间的第三层线路板303上设置有第二接地线，第二层线路板302上的高速信号线与第二接地线形成回流路径，第四层线路板304上的高速信号线与第二接地线形成回流路径。第二层线路板302、第四层线路板304通过两者之间的第三层线路板303形成回流路径，以达到磁通对消，减小EMI。

根据麦克斯韦方程，分立的带电体或电流，它们之间的一切电的及磁的作用都是通过它们之间的中间区域传递的，不论中间区域是真空还是实体物质，在电路板中磁通总是在传输线中传播的，如果射频回流路径平行靠近其相应的信号路径，则回流路径上的磁通与信号路径上的磁通是方向相反的，这时它们相互叠加，则得到了通量对消的效果。

本申请实施例提供的光模块包括电路板、DSP芯片与光接收芯片，电路板包括顶层线路板及与顶层线路板层叠设置的内层线路板，DSP芯片设置于顶层线路板上；顶层线路板上设置有安装槽，内层线路板包括通过安装槽裸露出来的裸露区域，光接收芯片朝向裸露区域的侧面上可设置有信号焊盘，光接收芯片通过信号焊盘与裸露区域接触连接；内层线路板上布设有高速信号线，高速信号线的一端与光接收芯片上的信号焊盘连接，以接收光接收芯片传输的高速信号；顶层线路板与内层线路板之间设置有盲孔，高速信号线的另一端通过盲孔与DSP芯片连接，以将高速信号线传输的高速信号传输至DSP芯片，方便DSP信号对高速信号进行处理。也可将光接收芯片的一侧设置于裸露区域上、另一侧设置打线焊盘，内层线路板上设置有与安装槽连通的凹槽，内层线路板包括通过安装槽、凹槽裸露出来的裸露区域，及通过安装槽裸露出来的打线连接区域，光接收芯片上的打线焊盘通过打线与打线连接区域连接，连接打线连接区域的高速信号线通过盲孔与DSP芯片连接。本申请将光接收芯片下沉至电路板的内层线路板上，光接收芯片可通过信号焊盘与高速信号线连接，也可通过打线焊盘与高速信号线打线连接，高速信号线通过内层线路板以带状线形式互连，可避免多一次换层，减少一个阻抗不连续点，且相比于微带线，带状线形式的高速信号线不会受到外界空气层面的EMI辐射干扰，也不会辐射出去能量，对EMC有好处，使得高速信号线的串扰、EMI辐射小，阻抗均匀性更好，从而极大地提升了高速信号线的信号传输稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板；

信号处理芯片，设置于所述电路板上；

光接收芯片，与所述电路板电连接；

其中，所述电路板包括：

顶层线路板，所述信号处理芯片设置于所述顶层线路板上，其上设置有第一凹槽；

内层线路板，其上设置有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽相连通；包括裸露区域与打线连接区域，所述裸露区域通过所述第一凹槽、所述第二凹槽裸露出来，所述打线连接区域通过所述第一凹槽裸露出来；所述光接收芯片设置于所述裸露区域上，所述光接收芯片背向所述裸露区域的侧面上设置有打线焊盘，所述打线焊盘通过打线与所述打线连接区域连接；其与所述顶层线路板表面之间设置有盲孔，连接所述打线连接区域的高速信号线通过所述盲孔与所述信号处理芯片连接。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述内层线路板包括第二层线路板与第三层线路板，所述顶层线路板、所述第二层线路板与所述第三层线路板依次层叠设置；

所述第二层线路板上设置有第二凹槽，所述第二层线路板通过所述第一凹槽裸露出打线连接区域，所述第三层线路板通过所述第一凹槽、所述第二凹槽裸露出裸露区域，所述光接收芯片设置于所述裸露区域上；

所述光接收芯片背向所述裸露区域的侧面上设置有打线焊盘，所述打线焊盘通过打线与所述打线连接区域连接；所述顶层线路板表面与所述第二层线路板之间设置有第一盲孔，所述第二层线路板上设置有与所述第一盲孔对应的第一焊盘，连接所述打线连接区域的高速信号线与所述第一焊盘连接，所述第一焊盘通过所述第一盲孔与所述信号处理芯片连接。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述内层线路板包括第二层线路板与第三层线路板，所述顶层线路板、所述第二层线路板与所述第三层线路板依次层叠设置；

所述第二层线路板上设置有第二凹槽，所述第三层线路板上设置有第三凹槽，所述第二凹槽与所述第一凹槽、所述第三凹槽相连通；所述第二层线路板通过所述第一凹槽裸露出打线连接区域，所述第三层线路板通过所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽裸露出裸露区域，所述光接收芯片设置于所述裸露区域上；

所述光接收芯片背向所述裸露区域的侧面上设置有打线焊盘，所述打线焊盘通过打线与所述打线连接区域连接；所述顶层线路板表面与所述第二层线路板之间设置有第一盲孔，所述第二层线路板上设置有与所述第一盲孔对应的第一焊盘，连接所述打线连接区域的高速信号线与所述第一焊盘连接，所述第一焊盘通过所述第一盲孔与所述信号处理芯片连接。

4.根据权利要求2或3所述的光模块，其特征在于，所述第二层线路板的上方设置有参考地平面，所述参考地平面上布设有第一接地线，所述第一接地线与所述第二层线路板上的高速信号线形成回流路径。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述内层线路板包括第二层线路板、第三层线路板与第四层线路板，所述顶层线路板、所述第二层线路板、所述第三层线路板与所述第四层线路板依次层叠设置；

所述第二层线路板上设置有第二凹槽，所述第三层线路板上设置有第四凹槽，所述第一凹槽、所述第二凹槽与所述第四凹槽相连通；所述第二层线路板通过所述第一凹槽裸露出打线连接区域，所述第四层线路板通过所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第四凹槽裸露出裸露区域；所述光接收芯片朝向所述裸露区域的侧面上设置有信号焊盘，所述光接收芯片通过所述信号焊盘与所述裸露区域接触连接，所述信号焊盘与布设于所述第四层线路板上高速信号线的一端连接；

所述顶层线路板表面与所述第四层线路板之间设置有第三盲孔，所述高速信号线的另一端通过所述第三盲孔与所述信号处理芯片连接。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述第四层线路板上设置有第四焊盘，所述第四焊盘与所述第三盲孔对应设置，所述光接收芯片的信号焊盘通过所述高速信号线与所述第四焊盘连接，所述第四焊盘通过所述第三盲孔与所述信号处理芯片连接。

7.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述光接收芯片背向所述裸露区域的侧面上设置有打线焊盘，所述打线焊盘通过打线与所述打线连接区域连接；所述顶层线路板表面与所述第二层线路板之间设置有第一盲孔，连接所述打线连接区域的高速信号线的另一端通过所述第一盲孔与所述信号处理芯片连接。

8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述第二层线路板上设置有第一焊盘，所述第一焊盘与所述第一盲孔对应设置，所述打线连接区域通过高速信号线与所述第一焊盘连接，所述第一焊盘通过所述第一盲孔与所述信号处理芯片连接。

9.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述第三层线路板上设置有第二接地线，所述第二层线路板上的高速信号线与所述第二接地线形成回流路径，所述第四层线路板上的高速信号线与所述第二接地线形成回流路径。

10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述高速信号线以带状线形式布设于所述内层线路板上。

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