CN103323921B - 一种高密集型的并行传输光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种高密集型的并行传输光器件,可适用于目前数据通信应用中的CXP 封装形式的插拔型光器件和CXP有源光缆(AOC)。包括:发射PCB板、接收PCB板、多路发射芯片、多路接收芯片、发射驱动芯片、接收放大芯片、多路透镜阵列、密封盖板和连接线路,所述的多路透镜阵列和密封盖板均为两个;其特征在于:所述的并行传输光器件还包括转接阵列光纤跳线组件;本发明是一种能有效降低多路发射芯片和多路接收芯片的贴装精度要求、从而降低封装难度、同时能有效解决信号串扰问题和器件散热问题、使器件性能更为稳定的高密集型的并行传输光器件。
Description
技术领域
本发明涉及一种高密集型的并行传输光器件,可适用于目前数据通信应用中的CXP封装形式的插拔型光器件和CXP有源光缆(AOC)。具体地说,涉及一种适合CXP封装形式的并行传输光器件。
背景技术
目前,在数据通信应用中的12*10G CXP并行传输光模块,主要结构是这样的,由两块PCB板,底层板为发射板,顶层板为接收板,两层板由软板连接,并在软板下面贴装一金属散热板,在软板上面的相对位置上依次贴装多路发射芯片、多路接收芯片,发射驱动芯片和接收放大芯片,并采用金丝键合的方式对这些芯片进行金线连接,实现电连接。然后采用24通道的阵列透镜分别与多路发射芯片和多路接收芯片进行精密对准,对准后,采用环氧树脂胶固定24通道的阵列透镜,然后再装上定位导柱,用来实现与外接标准MPO光纤跳线对接。最后装上密封盖板,来实现器件密封的目的。
但是,上述结构在实现过程中存在较大的工艺难度,具体是为了使24通道的阵列透镜分别与多路发射芯片和多路接收芯片进行精确对准,就必然要求这多路发射芯片和多路接收芯片之间的贴装位置满足高精度的对齐要求,否则24通道的透镜阵列难以实现与这两组多路芯片一一的对准。目前为了满足这中高进度的芯片贴装要求,通常需要投入高精度的贴片机,依靠高倍放大图像识别的方式或高倍对位模板的方式进行对准。
同时,上述结构也存在一定的信号互相串扰的问题,由于这4个芯片:即多路发射芯片、多路接收芯片、发射驱动芯片和接收放大芯片,都集中安装在同一软板上,高速电气信号线布线集中,发射信号与接收信号之间的信号串扰影响较大,会影响器件的性能。
而且,上述结构还存在一定的散热问题,由于这4个芯片:即多路发射芯片、多路接收芯片、发射驱动芯片和接收放大芯片,都集中安装在同一软板上,散热问题也是设计瓶颈之一。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的缺点和不足,提出一种能有效降低多路发射芯片和多路接收芯片的贴装精度要求、从而降低封装难度、同时能有效解决信号串扰问题和器件散热问题、使器件性能更为稳定的高密集型的并行传输光器件。
本发明所采用的技术方案是:一种高密集型的并行传输光器件,包括:发射PCB板、接收PCB板、多路发射芯片、多路接收芯片、发射驱动芯片、接收放大芯片、多路透镜阵列、密封盖板和连接线路,所述的多路透镜阵列和密封盖板均为两个;其特征在于:所述的并行传输光器件还包括转接阵列光纤跳线组件;
所述的转接阵列光纤跳线组件包括:多芯的标准MPO插芯、带状光纤、两倍芯数的标准MPO插芯和定位导柱,所述的多芯的标准MPO插芯为两个,所述的带状光纤为两组,所述的定位导柱为两个;所述的两倍芯数的标准MPO插芯通过所述的两组带状光纤与所述的两个多芯的标准MPO插芯分别相连,所述的两倍芯数的标准MPO插芯中安装有两个所述的定位导柱,用于与外接标准MPO光纤跳线对准定位用;
所述的发射PCB板与所述的接收PCB板通过所述的连接线路实现电连接;
所述的多路发射芯片和发射驱动芯片贴装在所述的发射PCB板上,所述的多路发射芯片和发射驱动芯片之间通过金丝进行电连接;其中一个所述的多路透镜阵列与所述的多路发射芯片对准固定连接;
所述的多路接收芯片和接收放大芯片贴装在所述的接收PCB板上,所述的多路接收芯片和接收放大芯片之间通过金丝进行电连接;其中另一个所述的多路透镜阵列与所述的多路接收芯片对准固定连接;
其中一个所述的多芯的标准MPO插芯与所述的发射PCB板中的多路透镜阵列进行对准固定连接,并用其中一个所述的密封盖板将其密封;
其中另一个所述的多芯的标准MPO插芯与所述的接收PCB板中的多路透镜阵列进行对准固定连接,并用其中另一个所述的密封盖板将其密封。
作为优选,所述的多路发射芯片和发射驱动芯片贴装在所述的发射PCB板上,安装位置根据所述的多路发射芯片和发射驱动芯片的合理布线为原则,灵活确定所述的安装位置;所述的多路接收芯片和接收放大芯片贴装在所述的接收PCB板上,安装位置根据所述的多路接收芯片和接收放大芯片的合理布线为原则,灵活确定所述的安装位置。
作为优选,所述的其中一个所述的多路透镜阵列与所述的多路发射芯片对准固定连接,所述的固定连接为采用环氧树脂胶进行固定连接。
作为优选,所述的其中另一个所述的多路透镜阵列与所述的多路接收芯片对准固定连接,所述的固定连接为采用环氧树脂胶进行固定连接。
作为优选,所述的多芯的标准MPO插芯与所述的多路透镜阵列进行对准固定连接,所述的多芯的标准MPO插芯的导向孔与所述的多路透镜阵列的导向柱为配合件,***即为光路对准状态;所述的固定连接为采用环氧树脂胶进行固定连接。
作为优选,所述的发射PCB板与所述的接收PCB板中各芯片的相互位置关系,可根据器件内部空间大小灵活布局,可以对齐,也可以错位,所述的发射PCB板和所述的接收PCB板上布有合理的电路设计。
作为优选,所述的连接线路,可以采用软带连接线路,也可以采用金属排针连接线路。
作为优选,所述的两组带状光纤的长度可以一样长,也可以一组较长、另一组较短,其长度差分别由所述的多路发射芯片与多路接收芯片的相对位置差所决定。
作为优选,所述的发射PCB板由第一PCB硬板、第一软板和第二PCB硬板组成,所述的第一PCB硬板和第二PCB硬板通过所述的第一软板连接。
作为优选,所述的接收PCB板由第三PCB硬板、第二软板和第四PCB硬板组成,所述的第三PCB硬板和第四PCB硬板通过所述的第二软板连接。
作为优选,所述的并行传输光器件还包括阵列光缆组件;所述的阵列光缆组件包括:一段两倍芯数的带状光缆或圆形光缆、固定卡片、多芯的标准MPO插芯和带状光纤;所述的多芯的标准MPO插芯为四个,所述的带状光纤为四组,所述的两倍芯数的带状光缆或圆形光缆的左端分别通过所述的四组中的两组带状光纤与所述的四个中的两个多芯的标准MPO插芯相连,所述的两倍芯数的带状光缆或圆形光缆的右端分别通过所述的四组中的另外两组带状光纤与所述的四个中的另外两个多芯的标准MPO插芯相连,所述的带状光纤与所述的两倍芯数的带状光缆或圆形光缆相连处通过所述的固定卡片进行固定。
本发明相对于现有技术,具有以下优点和积极效果:
1.将多路发射芯片、发射驱动芯片和多路接收芯片、接收放大芯片这两组芯片分别安装于两块不同的PCB板上,可有效提高散热效果,使散热问题不再成为设计瓶颈;
2.将多路发射芯片、发射驱动芯片和多路接收芯片、接收放大芯片这两组芯片分别安装于两块不同的PCB板上,使发射板与接收板较好的隔离开,可有效的降低发射与接收间的信号串扰;
3.将多路发射芯片、发射驱动芯片和多路接收芯片、接收放大芯片这两组芯片分别安装于两块不同的PCB板上,使封装空间比较灵活,不再拘泥于紧凑的布局;
4.将多路发射芯片、发射驱动芯片和多路接收芯片、接收放大芯片这两组芯片分别安装于两块不同的PCB板上,可降低芯片的贴装精度要求,无需精密对准这两组芯片,提高贴片工效;
5.将转接阵列光纤跳线组件应用于光路耦合和连接,可提高光路的稳定性,并降低光路耦合的工艺难度;
6.将转接阵列光纤跳线组件的一端(两倍芯数的标准MPO插芯)作为模块的光口,此为软连接,可稳定实现与标准MPO跳线的插拔功能;
7.本结构应用于CXP光器件的结构中,由于在制作过程中操作精度要求已有所降低,可使此光器件的加工更为简便易行,并有效的提高生产成品率。
附图说明
图1:本发明的转接阵列光纤跳线组件结构图。
图2:本发明的第一实施例结构图。
图3:本发明的第二实施例结构图。
图4:本发明的第三实施例结构图。
图5:本发明的第四实施例结构图。
图6:本发明的阵列光缆组件结构图。
图7:本发明的第五实施例结构图。
具体实施方式
下面结合参考附图进一步描述本技术方案,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件,但该描述仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
第一实施例:
请见图1、图2,本第一实施例所采用的技术方案是:一种高密集型的并行传输光器件,包括:发射PCB板101、接收PCB板102、多路发射芯片
103、多路接收芯片104、发射驱动芯片105、接收放大芯片106、多路透镜阵列107、密封盖板108、连接线路109、转接阵列光纤跳线组件;多路透镜阵列107和密封盖板108均为两个;转接阵列光纤跳线组件包括:多芯的标准MPO插芯201、带状光纤202、两倍芯数的标准MPO插芯203和定位导柱204,多芯的标准MPO插芯201为两个,带状光纤202为两组,定位导柱204为两个;两倍芯数的标准MPO插芯203通过两组带状光纤202与两个多芯的标准MPO插芯201分别相连,两倍芯数的标准MPO插芯203中安装有两个定位导柱204,用于与外接标准MPO光纤跳线对准定位用;发射PCB板101与接收PCB板102通过连接线路109实现电连接;多路发射芯片103和发射驱动芯片105贴装在发射PCB板101上,安装位置根据多路发射芯片103和发射驱动芯片105的合理布线为原则,灵活确定安装位置;多路发射芯片103和发射驱动芯片105之间通过金丝进行电连接;其中一个多路透镜阵列107与多路发射芯片103对准并采用环氧树脂胶进行固定连接;多路接收芯片104和接收放大芯片106贴装在接收PCB板102上,安装位置根据多路接收芯片104和接收放大芯片106的合理布线为原则,灵活确定安装位置;多路接收芯片104和接收放大芯片106之间通过金丝进行电连接;其中另一个多路透镜阵列107与多路接收芯片104对准并采用环氧树脂胶进行固定连接;其中一个多芯的标准MPO插芯201与发射PCB板101中的多路透镜阵列107进行对准并采用环氧树脂胶进行固定连接,多芯的标准MPO插芯201的导向孔与多路透镜阵列107的导向柱为配合件,***即为光路对准状态;并用其中一个密封盖板108将其密封;其中另一个多芯的标准MPO插芯201与接收PCB板102中的多路透镜阵列107进行对准并采用环氧树脂胶进行固定连接,多芯的标准MPO插芯201的导向孔与多路透镜阵列107的导向柱为配合件,***即为光路对准状态;并用其中另一个密封盖板108将其密封。
其中连接线路109,可以采用软带连接线路,也可以采用金属排针连接线路。
其中,发射PCB板101与接收PCB板102中各芯片的相互位置关系,可根据器件内部空间大小灵活布局,可以对齐,也可以错位;发射PCB板101和接收PCB板102上布有合理的电路设计。两组带状光纤202的长度可以一样长,也可以一组较长、另一组较短,其长度差分别由多路发射芯片103与多路接收芯片104的相对位置差所决定。
第二实施例:
请见图1、图3,本第二实施例所采用的技术方案与第一实施例所采用的技术方案,唯一的区别是,发射PCB板101由第一PCB硬板1011、第一软板1012和第二PCB硬板1013组成,第一PCB硬板1011和第二PCB硬板1013通过第一软板1012连接。多路发射芯片103和发射驱动芯片105贴装在第二PCB硬板1013上,多路发射芯片103和发射驱动芯片105之间通过金丝进行电连接。
其余结构与第一实施例完全一样,这样可使器件空间更有利于布局。
第三实施例:
请见图1、图4,本第三实施例所采用的技术方案与第一实施例所采用的技术方案,唯一的区别是,接收PCB板102由第三PCB硬板1021、第二软板1022和第四PCB硬板1023组成,第三PCB硬板1021和第四PCB硬板1023通过第二软板1022连接;多路接收芯片104和接收放大芯片106贴装在第四PCB硬板1023上,多路接收芯片104和接收放大芯片106之间通过金丝进行电连接。
其余结构与第一实施例完全一样,这样可使器件空间更有利于布局。
第四实施例:
请见图1、图5,本第四实施例所采用的技术方案与第一实施例所采用的技术方案,区别有两处:
其一:发射PCB板101由第一PCB硬板1011、第一软板1012和第二PCB硬板1013组成,第一PCB硬板1011和第二PCB硬板1013通过第一软板1012连接。多路发射芯片103和发射驱动芯片105贴装在第二PCB硬板1013上,多路发射芯片103和发射驱动芯片105之间通过金丝进行电连接;
其二:接收PCB板102由第三PCB硬板1021、第二软板1022和第四PCB硬板1023组成,第三PCB硬板1021和第四PCB硬板1023通过第二软板1022连接;多路接收芯片104和接收放大芯片106贴装在第四PCB硬板1023上,多路接收芯片104和接收放大芯片106之间通过金丝进行电连接。
其余结构与第一实施例完全一样,这样可使器件空间更有利于布局。
第五实施例:
请见图6、图7,本第一实施例所采用的技术方案与第二、三实施例所采用的技术方案,区别为:将转接阵列光纤跳线组件更换为阵列光缆组件,阵列光缆组件包括:一段两倍芯数的带状光缆或圆形光缆401、固定卡片402、多芯的标准MPO插芯201和带状光纤202;多芯的标准MPO插芯201为四个,带状光纤202为四组,两倍芯数的带状光缆或圆形光缆401的左端分别通过四组中的两组带状光纤202与四个中的两个多芯的标准MPO插芯201相连,两倍芯数的带状光缆或圆形光缆401的右端分别通过四组中的另外两组带状光纤202与四个中的另外两个多芯的标准MPO插芯201相连,带状光纤202与两倍芯数的带状光缆或圆形光缆401相连处通过固定卡片402进行固定。
两倍芯数的带状光缆或圆形光缆401的左右两端分别通过多芯的标准MPO插芯201分别与实施例三的并行传输光器件和实施例二的并行传输光器件连接,构成一新的并行传输光器件。
其余结构与第二、三实施例完全一样。
本实施例中,两倍芯数的带状光缆或圆形光缆401采用的是24芯的带状光缆或圆形光缆,多芯的标准MPO插芯201采用的是12芯的标准MPO插芯。
当然,也可以根据实际需要,任意在实施例一、实施例二、实施例三或实施例四的并行传输光器件中选择两件并行传输光器件,与两倍芯数的带状光缆或圆形光缆401的左右两端相连,构成一新的并行传输光器件。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,因此,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高密集型的并行传输光器件,包括:发射PCB板(101)、接收PCB板(102)、多路发射芯片(103)、多路接收芯片(104)、发射驱动芯片(105)、接收放大芯片(106)、多路透镜阵列(107)、密封盖板(108)和连接线路(109),所述的多路透镜阵列(107)和密封盖板(108)均为两个;其特征在于:所述的并行传输光器件还包括转接阵列光纤跳线组件;
所述的转接阵列光纤跳线组件包括:多芯的标准MPO插芯(201)、带状光纤(202)、两倍芯数的标准MPO插芯(203)和定位导柱(204),所述的多芯的标准MPO插芯(201)为两个,所述的带状光纤(202)为两组,所述的定位导柱(204)为两个;所述的两倍芯数的标准MPO插芯(203)通过所述的两组带状光纤(202)与所述的两个多芯的标准MPO插芯(201)分别相连,所述的两倍芯数的标准MPO插芯(203)中安装有两个所述的定位导柱(204),用于与外接标准MPO光纤跳线对准定位用;
所述的发射PCB板(101)与所述的接收PCB板(102)通过所述的连接线路(109)实现电连接;
所述的多路发射芯片(103)和发射驱动芯片(105)贴装在所述的发射PCB板(101)上,所述的多路发射芯片(103)和发射驱动芯片(105)之间通过金丝进行电连接;其中一个所述的多路透镜阵列(107)与所述的多路发射芯片(103)对准固定连接;
所述的多路接收芯片(104)和接收放大芯片(106)贴装在所述的接收PCB板(102)上,所述的多路接收芯片(104)和接收放大芯片(106)之间通过金丝进行电连接;其中另一个所述的多路透镜阵列(107)与所述的多路接收芯片(104)对准固定连接;
其中一个所述的多芯的标准MPO插芯(201)与所述的发射PCB板(101)中的多路透镜阵列(107)进行对准固定连接,并用其中一个所述的密封盖板(108)将其密封;
其中另一个所述的多芯的标准MPO插芯(201)与所述的接收PCB板(102)中的多路透镜阵列(107)进行对准固定连接,并用其中另一个所述的密封盖板(108)将其密封。
2.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的多路发射芯片(103)和发射驱动芯片(105)贴装在所述的发射PCB板(101)上,安装位置根据所述的多路发射芯片(103)和发射驱动芯片(105)的合理布线为原则,灵活确定所述的安装位置;所述的多路接收芯片(104)和接收放大芯片(106)贴装在所述的接收PCB板(102)上,安装位置根据所述的多路接收芯片(104)和接收放大芯片(106)的合理布线为原则,灵活确定所述的安装位置。
3.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的其中一个所述的多路透镜阵列(107)与所述的多路发射芯片(103)对准固定连接,所述的固定连接为采用环氧树脂胶进行固定连接。
4.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的其中另一个所述的多路透镜阵列(107)与所述的多路接收芯片(104)对准固定连接,所述的固定连接为采用环氧树脂胶进行固定连接。
5.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的多芯的标准MPO插芯(201)与所述的多路透镜阵列(107)进行对准固定连接,所述的多芯的标准MPO插芯(201)的导向孔与所述的多路透镜阵列(107)的导向柱为配合件,***即为光路对准状态;所述的固定连接为采用环氧树脂胶进行固定连接。
6.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的发射PCB板(101)与所述的接收PCB板(102)中各芯片的相互位置关系,可根据器件内部空间大小灵活布局,可以对齐,也可以错位,所述的发射PCB板(101)和所述的接收PCB板(102)上布有合理的电路设计。
7.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的两组带状光纤(202)的长度可以一样长,也可以一组较长、另一组较短,其长度差分别由所述的多路发射芯片(103)与多路接收芯片(104)的相对位置差所决定。
8.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的发射PCB板(101)由第一PCB硬板(1011)、第一软板(1012)和第二PCB硬板(1013)组成,所述的第一PCB硬板(1011)和第二PCB硬板(1013)通过所述的第一软板(1012)连接。
9.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的接收PCB板(102)由第三PCB硬板(1021)、第二软板(1022)和第四PCB硬板(1023)组成,所述的第三PCB硬板(1021)和第四PCB硬板(1023)通过所述的第二软板(1022)连接。
10.根据权利要求1所述的高密集型的并行传输光器件,其特征在于:所述的并行传输光器件还包括阵列光缆组件;所述的阵列光缆组件包括:一段两倍芯数的带状光缆或圆形光缆(401)、固定卡片(402)、多芯的标准MPO插芯(201)和带状光纤(202);所述的多芯的标准MPO插芯(201)为四个,所述的带状光纤(202)为四组,所述的两倍芯数的带状光缆或圆形光缆(401)的左端分别通过所述的四组中的两组带状光纤(202)与所述的四个中的两个多芯的标准MPO插芯(201)相连,所述的两倍芯数的带状光缆或圆形光缆(401)的右端分别通过所述的四组中的另外两组带状光纤(202)与所述的四个中的另外两个多芯的标准MPO插芯(201)相连,所述的带状光纤(202)与所述的两倍芯数的带状光缆或圆形光缆(401)相连处通过所述的固定卡片(402)进行固定。
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- 2013-06-21 CN CN201310248240.9A patent/CN103323921B/zh active Active
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