CN219496731U - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光模块,包括:管座;高速信号管脚,一端穿过所述管座,并凸出于光发射器件外部;激光芯片,与高速信号管脚连接。柔性电路板的一端与管座连接,另一端与电路板连接。高速信号管脚穿过柔性电路板,柔性电路板的下表面与管座连接。柔性电路板上设置有匹配电阻,用于激光驱动芯片与所述激光芯片之间的阻抗匹配,减少信号损耗,因匹配电阻设置于柔性电路板上,而不是光发射器件的封装内,方便了测试过程中对匹配电阻阻值的更换。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
由于光纤通信领域中对通信带宽的要求越来越高,使得全球光通信正处在一个飞速发展时期。而在高速数据通信领域中,为了保障数据能够长距离高速传输,本领域通常采用光模块实现不同波长光的发射和接收。
现有的光模块通常指用于光电转换的集成模块,对于光信号发射,通常利用激光芯片,将来自上位机的电信号转换为光信号。为给激光芯片提供一个平整的光学承载面,通常将激光芯片设置在陶瓷基板上,该陶瓷基板的表面涂覆导电金属层,激光芯片设置在导电金属层上,激光芯片的正极与导电金属层打线连接,导电金属层用于向激光芯片传输电信号。激光芯片在接收到电信号后,会将该电信号转换成光信号发射出去。通常激光驱动芯片输出的阻抗为一固定值,但是激光器电阻在5~10Ω,并不是一个恒定值,会有激光驱动芯片与激光芯片之间存在阻抗匹配差的问题,就会影响高频性能。
实用新型内容
本申请提供了一种光模块,以提高光模块通信速率。
为了解决上述技术问题,本申请实施例公开了如下技术方案:
本申请实施例公开了一种光模块,包括:电路板,其上表面设置激光驱动芯片;
光发射器件,包括:
管座;
高速信号管脚,一端穿过所述管座,并凸出于所述光发射器件外部;
激光芯片,与所述高速信号管脚连接;
柔性电路板,一端与所述管座连接,另一端与所述电路板连接;
所述高速信号管脚穿过所述柔性电路板,所述柔性电路板的下表面与所述管座连接;
所述柔性电路板上设置有匹配电阻,用于所述激光驱动芯片与所述激光芯片之间的阻抗匹配。
本申请的有益效果:
本申请公开了一种光模块,包括:管座;高速信号管脚,一端穿过所述管座,并凸出于光发射器件外部;激光芯片,与高速信号管脚连接。柔性电路板的一端与管座连接,另一端与电路板连接。高速信号管脚穿过柔性电路板,柔性电路板的下表面与管座连接。柔性电路板上设置有匹配电阻,用于激光驱动芯片与所述激光芯片之间的阻抗匹配,减少信号损耗,因匹配电阻设置于柔性电路板上,而不是光发射器件的封装内,方便了测试过程中对匹配电阻阻值的更换。
附图说明
为了更清楚地说明本公开中的技术方案,下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。此外,以下描述中的附图可以视作示意图,并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。
图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图;
图2为根据一些实施例的一种光网络终端的结构图;
图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图;
图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图;
图5为根据一些实施例的一种光收发组件与电路板连接结构示意图;
图6为根据一些实施例的一种光收发组件与电路板分解结构示意图;
图7为根据一些实施例的一种光发射器件的结构图;
图8为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的结构示意图;
图9为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的剖面结构示意图;
图10为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的第一绝缘膜层示意图;
图11为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的信号层示意图;
图12为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的第二绝缘膜层示意图;
图13为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的接地层示意图;
图14为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的第三绝缘膜层示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本公开一些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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
光通信系统中,使用光信号携带待传输的信息,并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备,以完成信息的传输。由于光通过光纤或光波导传输时具有无源传输特性,因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外,光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号,而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号,因此为了在光纤或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,需要实现电信号与光信号的相互转换。
光模块在光通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口,光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信,通过电口实现与光网络终端(例如,光猫)之间的电连接,电连接主要用于供电、I2C信号传输、数据信息传输以及接地等;光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。
图1为光通信系统的连接关系图。如图1所示,光通信系统包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103。
光纤101的一端连接远端服务器1000,另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输,例如数千米(6千米至8千米)的信号传输,在此基础上如果使用中继器,则理论上可以实现无限距离传输。因此在通常的光通信系统中,远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。
网线103的一端连接本地信息处理设备2000,另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种:路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。
远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000之间的连接由光纤101与网线103完成;而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。
光模块200包括光口和电口,光口被配置为接入光纤101,从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接;电口被配置为接入光网络终端100中,从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换,从而使得光纤101与光网络终端100之间建立信息连接。示例地,来自光纤101的光信号由光模块200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200转换为光信号输入至光纤101中。由于光模块200是实现光信号与电信号相互转换的工具,不具有处理数据的功能,在上述光电转换过程中,信息并未发生变化。
光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing),以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200,从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接;网线接口104被配置为接入网线103,从而使得光网络终端100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。示例地,光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103,将来自网线103的电信号传递给光模块200,因此光网络终端100作为光模块200的上位机,可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)等。
远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103,与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。
图2为光网络终端的结构图,为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系,图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示,光网络终端100还包括设置于壳体内的电路板105,设置在电路板105表面的笼子106,设置在笼子106上的散热器107,以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口;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100的笼子106中,由笼子106固定光模块200,光模块200产生的热量传导给笼子106,然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后,光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接,从而光模块200与光网络终端100建议双向的电信号连接。此外,光模块200的光口与光纤101连接,从而光模块200与光纤101建立双向的光信号连接。
图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图。图4为根据一些实施例的一种光模块的分解结构图。如图3和图4所示,光模块200包括壳体(shell),设置于壳体内的电路板300及光收发组件400。
壳体包括上壳体201和下壳体202,上壳体201盖合在下壳体202上,以形成具有两个开口的上述壳体;壳体的外轮廓一般呈现方形体。
在本公开的一些实施例中,下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022;上壳体201包括盖板2011,盖板2011盖合在下壳体202的两个下侧板2022上,以形成上述壳体。
在一些实施例中,下壳体202包括底板2021以及位于底板2021两侧、与底板2021垂直设置的两个下侧板2022;上壳体201包括盖板2011以及位于盖板2011两侧、与盖板2011垂直设置的两个上侧板,由两个上侧板与两个下侧板2022结合,以实现上壳体201盖合在下壳体202上。
两个开口204和205的连线所在的方向可以与光模块200的长度方向一致,也可以与光模块200的长度方向不一致。例如,开口204位于光模块200的端部(图3的右端),开口205也位于光模块200的端部(图3的左端)。或者,开口204位于光模块200的端部,而开口205则位于光模块200的侧部。开口204为电口,电路板300的金手指从电口204伸出,插入上位机(例如,光网络终端100)中;开口205为光口,被配置为接入外部光纤101,以使外部光纤101连接光模块200内部的光收发组件400。
采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式,便于将电路板300、光收发组件400等器件安装到壳体中,由上壳体201、下壳体202对这些器件形成封装保护。此外,在装配电路板300和光收发组件400等器件时,便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署,有利于自动化地实施生产。
在一些实施例中,上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成,利于实现电磁屏蔽以及散热。
在一些实施例中,光模块200还包括位于其壳体外部的解锁部件,解锁部件被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接,或解除光模块200与上位机之间的固定连接。
示例地,解锁部件位于下壳体202的两个下侧板2022的外壁上,具有与上位机笼子(例如,光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200插入上位机的笼子里,由解锁部件的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里;拉动解锁部件时,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200与上位机的卡合关系,从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。
电路板300包括电路走线、电子元件及芯片,通过电路走线将电子元件和芯片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功能。电子元件例如包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)。芯片例如包括微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)、激光驱动芯片、限幅放大器(limiting amplifier)、时钟数据恢复(Clock and Data Recovery,CDR)芯片、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)芯片。
电路板300一般为硬性电路板,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地承载上述电子元件和芯片;当光收发组件位于电路板上时,硬性电路板也可以提供平稳地承载;硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中。
电路板300还包括形成在其端部表面的金手指,金手指由相互独立的多个引脚组成。电路板300插入笼子106中,由金手指与笼子106内的电连接器导通连接。金手指可以仅设置在电路板300一侧的表面(例如图4所示的上表面),也可以设置在电路板300上下两侧的表面,以适应引脚数量需求大的场合。金手指被配置为与上位机建立电连接,以实现供电、接地、I2C信号传递、数据信号传递等。
当然,部分光模块中也会使用柔性电路板。柔性电路板一般与硬性电路板配合使用,以作为硬性电路板的补充。例如,硬性电路板与光收发组件之间可以采用柔性电路板连接。
光收发组件400包括光发射器件及光接收器件,光发射器件被配置为实现光信号的发射,光接收器件被配置为实现光信号的接收。示例地,光发射器件及光接收器件结合在一起,形成一体地光收发组件。
图5为根据一些实施例的一种光收发组件与电路板连接结构示意图,图6为根据一些实施例的一种光收发组件与电路板分解结构示意图。在本申请的一些实施例中,光发射器件420和光接收器件410均采用同轴TO封装,光发射器件420与电路板300之间通过第一柔性电路板510连接,光接收器件410与电路板300之间通过第二柔性电路板510连接。
在本申请实施例中,光收发组件为BOSA结构,包括管壳401,其一端设有光纤适配器402,用于与外部光纤连接,光发射器件420设置于光纤适配器402的对侧,光接收器件410设置于光发射器件420的临侧。
电路板300的一角设有一缺口,为安装避让部,光收发组件设置于安装避让部,光发射器件420、光接收器件410的管脚朝向电路板300设置。光发射器件420包括光接收管座411和多个光接收管脚,光接收管脚穿过光接收管座411并凸出于光接收管座411的外部。第一柔性电路板510的一端与光发射管脚焊接。
光接收管脚包括:第一信号管脚、第二信号管脚、和接地管脚4123,第一柔性电路板的第一端设有第一TO连接部,与光接收管座的底部连接。第一TO连接部设置多个管脚通孔,通孔内壁设置金属镀层,与光接收管脚连接。
图7为根据一些实施例的一种光发射器件的结构图。如图7所示,本申请实施例中光发射器件420包括管座411、设置于管座表面的激光探测器403、底座4012、管脚和管帽405。底座4012与管座411垂直设置,底座4012的表面设置有陶瓷基板406。陶瓷基板406表面设有激光芯片407。激光探测器503通过导线与管脚连接(图中未显示)。管帽405设置有准直透镜(图中未显示),用于激光芯片407发出的信号光的准直。
管座411用于支撑和承载激光探测器503、底座4012,管座411设置有多个通孔,用于管脚的固定。
底座4012用于承载陶瓷基板406,本示例中,底座4012主要起扇热和承载作用,底座4012的材料包括但不限于钨铜、可伐合金、SPCC(Steel Plate Cold rolledCommercial,冷轧碳钢)、铜等,便于将光电器件产生的热量传递至管座411上进行散热;陶瓷基板406选氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷等,陶瓷基板406表面设有多个导电区,用于信号的传输。激光芯片407的负极通过金属热沉与导电区的负极连接,正极通过导线与导电区的正极连接。
为实现对光发射器件内部器件的提供电信号,光接收管脚包括:接地管脚421、第一高速信号管脚422、第二高速信号管脚423、第一信号管脚424、第二信号管脚425。其中第一高速信号管脚422与激光芯片407的正极连接,第二高速信号管脚423与激光芯片的负极连接。接地管脚与管座连接。光发射器件内部不设置匹配电阻。
光发射器件420通过管脚与第一柔性电路板520连接,再通过柔性电路板与电路板300电连接。通常电路板300上设置激光器驱动芯片,用于激光芯片407的激励。在光模块模进行信号发送时,柔性电路板上的金手指将激光器驱动芯片输出的电信号引入管脚,再通过管脚经导电区连接到激光芯片407,然后利用激光芯片407将该电信号转化为光信号。激光芯片407本身具有一定的阻抗,但因个体之间的差异,激光芯片407的阻值在一定范围内波动,而由于激光器驱动芯片输出的阻抗额定,此处本申请中称之为特性阻抗。当激光芯片407输出的阻抗与该特性阻抗不匹配时,激光器驱动芯片和激光芯片之间传输信号会有损耗,降低信号的完整性,因此为了保证信号的完整性,需要保证激光芯片407输出的阻抗与该特性阻抗相匹配,需要说明的是,此处的匹配含义是指使激光器405输出的阻抗值达到特性阻抗值,也就是,激光芯片407相对应的管脚输出的阻抗值与特性阻抗值一致。
为了减少激光芯片与激光器驱动芯片之间的损耗,激光芯片407的输出阻抗值与特性阻抗相匹配,在柔性电路板设置至少一个电阻,此时电阻具备阻抗匹配作用,最终使激光器输出的阻抗与特性阻抗相一致,因此可以将柔性电路板上的电阻称为匹配电阻。
图8为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的结构示意图。如图8所示,第一柔性电路板520的一端设置有金手指区域,为方便连接金手指区域为长方形区域,裸露有多个金手指,包括:第一金手指5211、第二金手指5212、第一接地金手指5213、第二接地金手指5214、第一高速金手指5215和第二高速金手指5216。其中第一接地金手指5213设置于第一高速金手指5215与第一金手指之间,第二接地金手指5214设置于第二高速金手指5216与第二金手指之间。第一柔性电路板520的侧边设置有第一避让孔522、第二避让孔523,用于与电路板连接。为方便柔性电路板与电路板的连接,金手指上设置有连接通孔,方便焊锡的通过,增加连接稳定性。
第一柔性电路板520的另一端为柔性连接区域,为圆形,与管座的下表面形态一致,连接方便。柔性连接区域内设置多个通孔,用于管脚的穿过,包括:第一信号通孔5241、第一高速通孔5242、接地通孔5247、第二信号通孔5244、第二高速通孔5245。第一信号通孔5241、第一高速通孔5242、接地通孔5247、第二信号通孔5244、第二高速通孔5245贯穿第一柔性电路板的上表面与下边面。
第一信号管脚一端由第一信号通孔穿出,与第一柔性电路板上的第一信号线连接。第一信号线5243的另一端与第一信号金手指连接。
第一高速信号管脚一端由第一高速通孔穿出,与第一柔性电路板上的第一高速信号线连接。第一信号线5243的另一端与第一高速金手指5215连接。且第一高速金手指5215与第一高速信号管脚之间设置第一电阻530,为匹配电阻,用于与特性阻抗匹配。
第二信号管脚一端由第二信号通孔穿出,与第一柔性电路板上的第二信号线连接。第二信号线5246的另一端与第二信号金手指连接。
第二高速信号管脚一端由第二高速通孔穿出,与第二柔性电路板上的第二高速信号线连接。第二信号线5246的另一端与第二高速金手指5215连接。且第二高速金手指5215与第二高速信号管脚之间设置第二电阻540,为匹配电阻,用于与特性阻抗匹配。第一电阻即为第一匹配电阻。第二电阻即为第二匹配电阻。
接地管脚穿过接地通孔5247,与接地金手指连接。在本申请的一些实施例中光发射器件内部不存在匹配电阻,第一柔性电路板的表面设置第一电阻、第二电阻用于特性电阻的匹配。
为了方便介绍,以下将第一柔性电路板的层级进行解析,逐层进行介绍。图9为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的剖面结构示意图。如图9所示,第一柔性电路板520分为五层,包括:第一绝缘膜层551、信号层552、第二绝缘膜层553、接地层554和第三绝缘膜层555。为方便表述,第一绝缘膜层551为第一柔性电路板的上表面,第三绝缘膜层553为第一柔性电路板的下表面。从上表面至下表面依次设置:第一绝缘膜层551、信号层552、第二绝缘膜层553、接地层554和第三绝缘膜层555。第一绝缘膜层551、第二绝缘膜层553、和第三绝缘膜层555为绝缘薄膜层,信号层552与接地层554为导电金属层。
图10为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的第一绝缘膜层示意图。图11为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的信号层示意图。如图10和图11所示,图10中的阴影区域即为绝缘薄膜的覆盖位置。第一绝缘膜层551位于第一柔性电路板的上表面,信号层552位于第一绝缘膜层551的下方,用于覆盖信号层上信号线。信号层552主要用于设置除接地信号之外的电信号线。信号层552设置有金手指区域的多个金手指,包括:第一金手指5211、第二金手指5212、第一接地金手指5213、第二接地金手指5214、第一高速金手指5215和第二高速金手指5216。其中第一接地金手指5213设置于第一高速金手指5215与第一金手指之间,第二接地金手指5214设置于第二高速金手指5216与第二金手指之间。
为方便焊接,需要将点锡位置裸露于第一绝缘膜层的外部,即将金手指、第一信号通孔5241、第一高速通孔5242、接地通孔5247、第二信号通孔5244、第二高速通孔5245裸露于第一绝缘膜层的外部。第一绝缘膜层不覆盖金手指区域,使得第一金手指5211、第二金手指5212、第一接地金手指5213、第二接地金手指5214、第一高速金手指5215和第二高速金手指5216裸露于第一绝缘膜层的外部,方便焊接。
第一信号通孔5241、第一高速通孔5242、接地通孔5247、第二信号通孔5244、第二高速通孔5245贯穿第一柔性电路板的信号层552。第一绝缘膜层设置第一信号避让孔5511、第二信号避让孔5512、第三信号避让孔5513、第一电阻避让部5514和第二电阻避让部,用于表面焊锡的通过。其中,第一信号通孔5241、第一高速通孔5242设置于第一信号避让孔内部,第一信号避让孔的开口面积大于第一信号通孔5241、第一高速通孔5242的面积之和。第一信号避让孔在信号层的投影覆盖第一信号通孔5241、第一高速通孔5242,使得第一信号通孔5241、第一高速通孔5242裸露于第一柔性电路板的上表面,方便焊接。
第二信号通孔5244、第二高速通孔5245设置于第二信号避让孔5512内部,第二信号避让孔的开口面积大于第二信号通孔5244、第二高速通孔5245的面积之和。第二信号避让孔在信号层的投影覆盖第二信号通孔5244、第二高速通孔5245,使得第二信号通孔5244、第二高速通孔5245裸露于第一柔性电路板的上表面,方便焊接。
信号层552还设置有第一信号线5243,第一信号线5243的一端与第一信号通孔连接,另一端与第一高速金手指5215连接。为方便第一电阻530的安装设置,第一信号线包括相互断开了两个子信号线,第一电阻跨接于两个子信号线之间,使得第一电阻530设置于第一高速金手指5215与第一高速信号管脚之间,用于激光芯片与激光驱动芯片之间的阻抗匹配。
第一电阻530穿过第一电阻避让部5514,裸露于第一柔性电路板的上表面。第一电阻避让部5514的开口面积大于第一电阻的面积。第二电阻540穿过第二电阻避让部5515,裸露于第一柔性电路板的上表面。第二电阻避让部5515的开口面积大于第一电阻的面积。
接地信号通孔设置于第三信号避让孔5513内,且第三信号避让孔5513的面积大于接地信号通孔,方便焊接。
图12为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的第二绝缘膜层示意图。图12中的阴影区域即为绝缘薄膜的覆盖位置。第二绝缘膜层553位于信号层552的下方,用于隔离信号层与接地层554。为方便焊接,需要将点锡位置裸露于第一绝缘膜层的外部,即将金手指、第一信号通孔5241、第一高速通孔5242、接地通孔5247、第二信号通孔5244、第二高速通孔5245裸露于第一柔性电路板的外部。第二绝缘膜层不覆盖金手指区域,使得第一金手指5211、第二金手指5212、第一接地金手指5213、第二接地金手指5214、第一高速金手指5215和第二高速金手指5216裸露于第一柔性电路板的外部,方便焊接。
第一信号通孔5241、第一高速通孔5242、接地通孔5247、第二信号通孔5244、第二高速通孔5245贯穿第二绝缘膜层。第二绝缘膜层设置第四信号避让孔5531、第五信号避让孔5532和第六信号避让孔5533,用于表面焊锡的通过。其中,第一信号通孔5241、第一高速通孔5242设置于第四信号避让孔内部,第四信号避让孔的开口面积大于第一信号通孔5241、第一高速通孔5242的面积之和。第四信号避让孔在信号层的投影覆盖第一信号通孔5241、第一高速通孔5242,使得第一信号通孔5241、第一高速通孔5242裸露于第一柔性电路板的上表面,方便焊接。
第二信号通孔5244、第二高速通孔5245设置于第五信号避让孔5532内部,第二信号避让孔的开口面积大于第二信号通孔5244、第二高速通孔5245的面积之和。第二信号避让孔在信号层的投影覆盖第二信号通孔5244、第二高速通孔5245,使得第二信号通孔5244、第二高速通孔5245裸露于第一柔性电路板的上表面,方便焊接。
接地信号通孔设置于第三信号避让孔5513内,且第三信号避让孔5513的面积大于接地信号通孔,方便焊接。
图13为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的接地层示意图。如图13所示,接地层554设置于第二绝缘膜层553与第三绝缘膜层555,图11中的阴影区域即为接地信号区域的覆盖位置。接地信号区域的一端为接地连接部,为圆形,与管座的下表面形态一致。接地连接部位于柔性连接区域的投影范围内,小于柔性连接区域的面积。接地信号区域的另一端与次金手指区域的接地金手指连接。
接地连接部内设置避让孔,用于管脚的穿过,且避免接地层与信号线短路,避让孔的面积大于管脚截面积。在本申请示例中,接地连接部内设置有第一绝缘避让孔5541、第二绝缘避让孔5542和第三绝缘避让孔5543。其中,第一信号通孔5241、第一高速通孔5242设置于第一绝缘避让孔5541,第一绝缘避让孔5541的开口面积大于第一信号通孔5241、第一高速通孔5242的面积之和。第二绝缘避让孔5542在信号层的投影覆盖第一信号通孔5241、第一高速通孔5242,使得第一信号通孔5241、第一高速通孔5242裸露于第一柔性电路板的上表面,方便焊接。
接地信号通孔设置于第三绝缘避让孔5543内,且第三绝缘避让孔5543的面积大于接地信号通孔,方便焊接。
在本申请的一些示例中,相应位置的避让孔的开口面积从上至下,依次减小。即,第一信号避让孔5511、第四信号避让孔5531、第一绝缘避让孔5541的中心位置一致,且第一信号避让孔5511的面积大于第四信号避让孔5531的面积,第四信号避让孔5531的面积大于第一绝缘避让孔5541的面积。第二信号避让孔、第五信号避让孔、第二绝缘避让孔的中心位置一致,且第二信号避让孔的面积大于第五信号避让孔的面积,第五信号避让孔的面积大于第二绝缘避让孔的面积。第三信号避让孔、第六信号避让孔、第三绝缘避让孔的中心位置一致,且第三信号避让孔的面积大于第六信号避让孔的面积,第六信号避让孔的面积大于第三绝缘避让孔的面积。
第一柔性电路板520的一端设置有次金手指区域,为方便连接次金手指区域为长方形区域,设置有多个金手指,包括:第三金手指5501、第四金手指5502、第三接地金手指5503、第四接地金手指5504、第三高速金手指5505和第四高速金手指5506。其中第三接地金手指5503设置于第三高速金手指5505与第三金手指之间,第四接地金手指5504设置于第四高速金手指5506与第二金手指之间。为方便柔性电路板与电路板的连接,金手指上设置有连接通孔,方便焊锡的通过,增加连接稳定性。第一柔性电路板520的另一端设置有底座连接部,与底座连接。
接地信号区域的另一端与次金手指区域的第三接地金手指5503、第四接地金手指5504连接。
第一金手指5211与第三金手指5501的位置对应,第一金手指5211的投影覆盖第三金手指5501。第二金手指5212与第四金手指5502的位置对应,第一接地金手指5213与第三接地金手指5503的位置对应,第二接地金手指5214与第四接地金手指的位置对应,第一高速金手指5215与第三高速金手指5505的位置对应,第二高速金手指5216与第四高速金手指的位置对应。
图14为根据一些实施例的一种第一柔性电路板的第三绝缘膜层示意图。如图14所示,第三绝缘膜层555位于第一柔性电路板的下表面,接地层554位于第二绝缘膜层553与第三绝缘膜层之间,用于覆盖接地层,并起到补强的作用,提高第一柔性电路板的抗拉能力。
为方便焊接,需要将点锡位置裸露于第三绝缘膜层的外部,即将金手指、第一信号通孔5241、第一高速通孔5242、接地通孔5247、第二信号通孔5244、第二高速通孔5245裸露于第三绝缘膜层的外部。第三绝缘膜层不覆盖金手指区域,使得第三金手指5501、第四金手指5502、第三接地金手指5503、第四接地金手指5504、第三高速金手指5505和第四高速金手指5506裸露于第三绝缘膜层的外部,方便焊接。
第三绝缘膜层设置有接地避让部,呈圆形设置,用于将底座连接部裸露于第一柔性电路板的外部。底座连接部的下表面与底座连接,使得底座与接地层连接,再通过接地金手指与电路板连接。
为提高柔性电路板的稳定性,接地避让部靠近金手指的一端呈多段折线设置,柔性电路板与管座之间的连接处边界增加,增强了柔性电路板与管座之间的连接应力。
本申请公开了一种光模块,包括:设置有激光芯片的光发射器件,光发射器件设置多个管脚,管脚与第一柔性电路板的下表面连接。第一柔性电路板的另一端还与电路板连接。电路板上设置有激光驱动芯片,为实现激光驱动芯片与激光芯片之间的阻抗匹配,减少信号损耗,第一柔性电路板上设置有匹配电阻。因匹配电阻设置于柔性电路板上,而不是光发射器件的封装内,方便了测试过程中对匹配电阻阻值的更换。
光发射器件包括管座、底座以及设置于底座表面的激光芯片。第一柔性电路板的一端设置有金手指区域,裸露有多个金手指,包括:第一接地金手指和第二接地金手指;第一柔性电路板的另一端设置有柔性连接区域,下表面与管座连接。
柔性连接区域内设置多个通孔,用于管脚的穿过,包括:第一高速通孔、接地通孔和第二高速通孔。为方便管脚与柔性电路板的连接,第一柔性电路板的上表面设置有第一信号避让孔、第二信号避让孔和第三信号避让孔,其中第一高速通孔位于第一信号避让孔内,第二高速通孔位于第二信号避让孔内,接地信号通孔设置于第三信号避让孔内。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明,不同实施例之间均具有相同的部分,本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是,在本说明书中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,有语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践本申请的公开后,将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (10)
1.一种光模块,其特征在于,包括:电路板,其上表面设置激光驱动芯片;
光发射器件,包括:
管座;
高速信号管脚,一端穿过所述管座,并凸出于所述光发射器件外部;
激光芯片,与所述高速信号管脚连接;所述激光芯片与所述高速信号管脚之间不存在电阻;
柔性电路板,一端与所述管座连接,另一端与所述电路板连接;
所述高速信号管脚穿过所述柔性电路板,所述柔性电路板的下表面与所述管座连接;
所述柔性电路板上设置有匹配电阻,所述匹配电阻和所述激光驱动芯片的阻抗之和,与所述激光芯片的阻抗相匹配。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述高速信号管脚包括:第一高速信号管脚和第二高速信号管脚;
所述第一高速信号管脚与所述激光芯片的正极连接;
所述第二高速信号管脚与所述激光芯片的负极连接;
所述柔性电路板的一端设置有第一高速通孔和第二高速通孔,所述柔性电路板的另一端设置有第一高速金手指和第二高速金手指;
所述第一高速信号管脚设置于所述第一高速通孔内;所述第二高速信号管脚设置于所述第二高速通孔内;
所述第一高速金手指与所述第一高速通孔之间设置有第一匹配电阻;
所述第二高速金手指与所述第二高速通孔之间设置有第二匹配电阻。
3.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述柔性电路板的一端设置有第一信号通孔和第二信号通孔,所述柔性电路板的另一端设置有第一信号金手指、第二信号金手指、第一接地金手指、第二接地金手指;
所述第一信号通孔与所述第一信号金手指连接;所述第二信号通孔与所述第二信号金手指连接;
所述第一接地金手指设置于所述第一高速金手指与所述第一信号金手指之间;所述第二接地金手指设置于所述第二高速金手指与所述第二信号金手指之间。
4.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于,所述柔性电路板包括依次设置的第一绝缘膜层、信号层、第二绝缘膜层、接地层和第三绝缘膜层;
所述信号层设置有第一高速信号线、第二高速信号线、第一高速金手指和第二高速金手指;
所述第一绝缘膜层、所述第二绝缘膜层和所述第三绝缘膜层不覆盖所述第一高速金手指和所述第二高速金手指。
5.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,所述第一绝缘膜层设置有第一信号避让孔和第二信号避让孔,所述第一高速信号管脚设置于所述第一信号避让孔内;
所述第二高速信号管脚设置于所述第二信号避让孔内。
6.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述二绝缘膜层设置有第三信号避让孔和第四信号避让孔;所述第一高速信号管脚设置于所述第三信号避让孔内;
所述第二高速信号管脚设置于所述第四信号避让孔内。
7.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,所述第三信号避让孔位于所述第一信号避让孔的下方,所述第三信号避让孔的面积小于所述第一信号避让孔的面积;
所述第四信号避让孔位于所述第二信号避让孔的下方,所述第四信号避让孔的面积小于所述第二信号避让孔的面积。
8.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,接地层设置有第一绝缘避让孔,位于所述第一信号避让孔与所述第三信号避让孔之间,所述第一绝缘避让孔的面积小于所述第一信号避让孔的面积;
所述第一绝缘避让孔的面积大于所述第三信号避让孔的面积。
9.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,所述第一绝缘膜层设置有第一电阻避让部和第二电阻避让部,所述第一匹配电阻位于所述第一电阻避让部内,裸露于所述柔性电路板的表面;所述第二匹配电阻位于所述第二电阻避让部内,裸露于所述柔性电路板的表面。
10.根据权利要求4所述的光模块,其特征在于,所述信号层设置有第一接地金手指、第二接地金手指;
所述接地层设置有第三接地金手指和第四接地金手指;
所述第一接地金手指设置于所述第三接地金手指的上方;所述第二接地金手指设置于所述第四接地金手指的上方;
所述第三绝缘膜层设置有接地避让部,所述接地层经所述接地避让部与所述管座连接。
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