CN112987193A - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光模块,包括电路板,以及位于电路板一侧且耦合连接的透镜组件和光纤插头。光纤插头的下方设有贴合在电路板的光芯片和光芯片的匹配芯片,光芯片的匹配芯片的上表面和电路板的一侧表面通过金线连接。电路板上设有位于光芯片的匹配芯片相对两侧的第一垫板和第二垫板,第一垫板和第二垫板上跨接有盖板,盖板用于覆盖金线和光芯片的匹配芯片,以将光芯片的匹配芯片和金线分别与光纤插头的底部隔离。可见,本发明提供的光模块,可利用第一垫板、第二垫板和盖板将光芯片的匹配芯片和金线保护起来,避免在组装光纤插头时,光纤插头的下表面触碰到光芯片的匹配芯片和金线,避免出现干涉现象影响光模块的光学性能。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域,尤其涉及一种光模块。
背景技术
光模块是光通信产业中的重要产品,其实现光信号与电信之间的相互转换,提供在光纤中传输的光信号,提供在电子设备中传输的电信号。光模块内部有光电转换的一系列元件,其中最为重要的是激光器、探测器、驱动芯片、各种电容、透镜组件、电路板等,驱动芯片包括激光器驱动芯片和探测器驱动芯片。
在光模块的加工中常采用的是COB光学平台,即将驱动芯片直接贴装在电路板上,由金线实现驱动芯片与电路板的连接。为了将光耦合到光纤,需要将透镜组件覆盖在驱动芯片上,进行光的准直和汇聚,同时需要光纤插头来支撑光纤在合适的位置。
在利用透镜组件覆盖住驱动芯片时,驱动芯片的摆放位置受到本身尺寸、布板限制和功能的要求,使得两个驱动芯片有多种方案可以摆放。当两个驱动芯片都在透镜组件内部时,两个驱动芯片和金线在透镜组件腔体内被覆盖保护。但是当两个芯片对头摆放时,即探测器驱动芯片位于透镜组件的下方,激光器驱动芯片位于光纤插头的下方,此时光纤插头下方的激光器驱动芯片和金线无法受到保护,使得在组装光纤插头时,光纤插头极易触碰到激光器驱动芯片和金线,易产生干涉现象影响光模块的光学性能。
发明内容
本发明提供了一种光模块,以解决现有的光模块在组装光纤插头时易触碰到激光器驱动芯片和金线的问题。
本发明提供了一种光模块,包括:
电路板,具有信号电路,用于提供信号电连接;
透镜组件,位于所述电路板的一侧;
光纤插头,位于所述电路板的一侧,且与所述透镜组件连接,进行光耦合;
光芯片,位于所述电路板和所述光纤插头之间,用于发射光信号或接收光信号;
光芯片的匹配芯片,与所述光芯片电连接,用于与所述光芯片协同工作,所述光芯片的匹配芯片位于所述电路板和所述光纤插头之间;
金线,一端与所述光芯片的匹配芯片的上表面连接,另一端与所述电路板的一侧表面连接,用于实现所述光芯片的匹配芯片与电路板的信号电路的电连接;
第一垫板,位于所述光芯片的匹配芯片的一侧,且设置在所述电路板上;
第二垫板,位于所述光芯片的匹配芯片的另一侧,且设置在所述电路板上;
盖板,跨接在所述第一垫板和所述第二垫板上,用于覆盖所述金线和所述光芯片的匹配芯片,将所述光芯片的匹配芯片和所述金线分别与所述光纤插头的底部隔离。
由以上技术方案可知,本发明实施例提供的一种光模块,包括电路板,以及位于电路板一侧且耦合连接的透镜组件和光纤插头。光纤插头的下方设有电连接的光芯片和光芯片的匹配芯片,光芯片和光芯片的匹配芯片均贴合在电路板的一侧表面,光芯片的匹配芯片的上表面和电路板的一侧表面通过金线连接。电路板上设置有分别位于光芯片的匹配芯片相对两侧的第一垫板和第二垫板,第一垫板和第二垫板上跨接有盖板,盖板用于覆盖金线和光芯片的匹配芯片,以将光芯片的匹配芯片和金线分别与光纤插头的底部隔离。可见,本发明提供的光模块,可利用第一垫板、第二垫板和盖板将光芯片的匹配芯片和金线保护起来,避免在组装光纤插头时,光纤插头的下表面触碰到光芯片的匹配芯片和金线,避免出现干涉现象影响光模块的光学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为光通信终端连接关系示意图;
图2为光网络终端结构示意图;
图3为本发明实施例提供的光模块的整体结构示意图;
图4为本发明实施例提供的光模块的分解结构示意图;
图5为本发明实施例提供的光收发器件的分解结构示意图;
图6为本发明实施例提供的两个芯片的位置示意图;
图7为本发明实施例提供的光收发器件的另一分解结构示意图;
图8为本发明实施例提供的电路板的局部放大图;
图9为本发明实施例提供的电路板的截面图;
图10为图9中A部分的局部放大图;
图11为本发明实施例提供的光模块的局部剖视图;
图12为本发明实施例提供的凹槽的结构示意图;
图13为本发明实施例提供的光模块的另一截面图;
图14为图13中C部分的局部放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
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。光模块200是实现光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,信息仅发生传输载体的变化,信息并未发生变化。
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。与光模块不同,光网络终端具有一定的信息处理能力。
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***光网络终端中,具体为光模块的电口***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***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为本发明实施例提供的光模块的整体结构示意图;图4为本发明实施例提供的光模块的分解结构示意图。
参见图3和图4,本发明实施例提供的一种光模块,包括:包括:上壳体201、下壳体202、解锁手柄203、电路板300、光收发器件400、第一垫板501、第二垫板502和盖板503,其中,上壳体201与下壳体202形成具有两个开口(204、205)的包裹腔体,电路板300、光收发器件400、第一垫板501、第二垫板502和盖板503均位于包裹腔体内。
包裹腔体的外轮廓一般呈现方形体,具体地,下壳体202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201包括顶板,顶板盖合在上壳体201的两个侧板上,以形成包裹腔体;上壳体201还可以包括位于顶板两侧、与顶板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201盖合在下壳体202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300的金手指从电口204伸出,***光网络单元等上位机中;另一个开口为光口205,用于光纤接入以连接光模块内部的光收发器件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、光收发器件400等器件安装到壳体中,由上壳体201、下壳体202形成光模块最外层的封装保护壳体;上壳体201及下壳体202一般采用金属材料,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结构,这样在装配电路板等器件时,定位部件、散热以及电磁屏蔽结构无法安装,也不利于生产自动化。
电路板300具有供电电路及信号电路,用于供电及信号电连接。电路板300的一端设置有光口205,电路板300所在的一端作为光模块的电口204,光口205和电口204相对。光口205用于接收来自电路板300的电信号经过转换而成的光信号,以及,发射光信号,经过转换而成电信号发送至电路板300。光口205的一端设有光口塞,光口塞与光口205嵌入连接,用于在光模块不使用时,起到密封作用,避免长时间暴露而受到粉尘污染。光口塞可采用橡胶材质,具有柔性,能够起到很好的密封效果。
解锁手柄203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。
解锁手柄203具有与上位机笼子匹配的卡合结构;拉动解锁手柄的末端可以在使解锁手柄在外壁的表面相对移动;光模块***上位机的笼子里,由解锁手柄的卡合结构将光模块固定在上位机的笼子里;通过拉动解锁手柄,解锁手柄的卡合结构随之移动,进而改变卡合结构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***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。
光收发器件包括光发射部件及光接收部件两部分,分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射部件及光接收部件可以结合在一起,也可以相互独立。本申请实施例提供的光发射部件及光接收部件结合在一起,形成光收发一体结构。
现有的光模块中设有可实现光电转换的一系列元件,其中最为重要的是激光器、激光器驱动芯片、各种电容、透镜组件和电路板等,激光器和激光器驱动芯片在透镜组件下面覆盖着。为减小光模块的体积,将实现光信号转换为电信号的探测器和探测器驱动芯片放置在靠近激光器和激光器驱动芯片的附近,使得探测器和探测器驱动芯片也位于透镜组件的下方。
为避免组装光模块时,激光器驱动芯片和实现激光器驱动芯片与电路板连接的金线被触碰到,出现干涉现象影响光模块的光学性能,本实施例提供的光收发器件400需对激光器驱动芯片和金线进行保护。
图5为本发明实施例提供的光收发器件的分解结构示意图;图6为本发明实施例提供的两个芯片的位置示意图;图7为本发明实施例提供的光收发器件的另一分解结构示意图。
具体地,参见图5、图6和图7,本发明实施例提供的光收发器件400包括透镜组件401、光纤插头402、光芯片、光芯片的匹配芯片和金线(407、408)。光芯片,位于电路板300和光纤插头402之间,用于发射光信号或接收光信号;光芯片的匹配芯片与光芯片电连接,用于与光芯片协同工作,光芯片的匹配芯片位于电路板300和光纤插头402之间。其中,光芯片可包括探测器404和激光器406,光芯片的匹配芯片与光芯片协同工作。如果光芯片为探测器404时,此时光芯片的匹配芯片为探测器驱动芯片403;如果光芯片为激光器406时,此时光芯片的匹配芯片为激光器驱动芯片405。
为了实现光耦合,需要将透镜组件401设置在激光器驱动芯片405的上方,进行光的准直和会聚,同时,需要光纤插头402来支撑光纤在合适的位置。为此,透镜组件401和光纤插头402均位于电路板300的一侧,且光纤插头402与透镜组件401连接,进行光耦合。光纤插头402用于安装光纤,光纤与透镜组件401进行光耦合,实现光信号的高效传输。透镜组件401的另一端用于接收来自激光器406发出的光信号,经过会聚后传播进光纤插头402中的光纤内。
激光器406位于电路板300和光纤插头402之间,且贴合在电路板300上,激光器406与透镜组件401位于电路板300的同一侧。激光器406通过金线与激光器驱动芯片405电连接,激光器驱动芯片405用于驱动激光器406发射光信号,激光器驱动芯片405也位于电路板300和光纤插头402之间,且贴合在电路板上。
探测器404和探测器驱动芯片403位于电路板300和透镜组件401之间,且贴合在电路板300上。探测器404通过金线与探测器驱动芯片403电连接,探测器驱动芯片403用于驱动探测器404接收来自光纤的光信号,进而进行后序的光电转换。
图8为本发明实施例提供的电路板的局部放大图。参见图8,本实施例中,探测器驱动芯片403和激光器驱动芯片405对头摆放,即探测器404和激光器406的设置位置接近。光芯片的匹配芯片通过金线与电路板300打线连接,金线的一端与光芯片的匹配芯片的上表面连接,另一端与电路板的一侧表面连接,用于实现光芯片的匹配芯片与电路板的信号电路的电连接。即探测器驱动芯片403和激光器驱动芯片405均通过金线(407、408)与电路板300连接,具体地,激光器驱动芯片405通过金线407连接于电路板300,即金线407的一端与激光器驱动芯片405连接,另一端与电路板300的一侧表面连接,用于实现激光器驱动芯片405与电路板300的信号电路的电连接。探测器驱动芯片403通过金线408连接于电路板300,即金线408的一端与探测器驱动芯片403连接,另一端与电路板300的上表面连接,用于实现探测器驱动芯片403与电路板300的信号电路的电连接。
由于金线在与电路板300连接时,是与电路板300的上表面连接,使得金线在连接时会产生弧度,该弧度高于电路板300的一侧表面。在组装光模块时,由于探测器404和探测器驱动芯片403位于透镜组件401的下方,鉴于透镜组件401的结构特点,使得透镜组件401与电路板300之间会产生较大的缝隙,该缝隙的高度高于金线与电路板300之间的距离,因此,透镜组件401可保护到探测器驱动芯片403和对应的金线408,不会被触碰到。
而光纤插头402与电路板300之间的缝隙较小,使得激光器驱动芯片405对应的金线407易被光纤插头402碰到,金线被压弯,极易影响光电信号的传输,导致光模块的光学性能变差。为此,为防止在组装光模块时,连接于激光器驱动芯片405与电路板300的金线407,以及,连接于激光器406与激光器驱动芯片405的金线407被触碰到,本发明实施例,在极易出现触碰金线407现象的光纤插头402和电路板300之间设置保护罩,利用保护罩将激光器驱动芯片405和对应的金线407保护起来,实现激光器驱动芯片405和金线407分别与光纤插头402的底部隔离,避免金线407被压倒。
图9为本发明实施例提供的电路板的截面图;图10为图9中A部分的局部放大图;图11为本发明实施例提供的光模块的局部剖视图。参见图9、图10和图11,具体地,保护罩包括第一垫板501、第二垫板502和盖板503。第一垫板501位于光芯片的匹配芯片的一侧,且设置在电路板300上;第二垫板502位于光芯片的匹配芯片的另一侧,且设置在电路板300上;盖板503跨接在第一垫板501和第二垫板502上形成保护罩,用于覆盖金线407和光芯片的匹配芯片,将光芯片的匹配芯片和金线分别与光纤插头402的底部隔离。
具体地,第一垫板501和第二垫板502均贴合在电路板300的上表面,且分别位于激光器驱动芯片405的相对两侧,即第一垫板501位于激光器驱动芯片405的一侧,第二垫板502位于激光器驱动芯片405的另一侧,为尽量减小占用空间,第二垫板502与第一垫板501可相互平行设置。
第一垫板501和第二垫板502位于光纤插头402的下方,第一垫板501和第二垫板502是窄长型且具有一定高度的垫板,材质可以是玻璃或者陶瓷。由于激光器驱动芯片405的一端与探测器驱动芯片403相对,因此,为避免与探测器驱动芯片403产生干扰,将第一垫板501和第二垫板502设置在激光器驱动芯片405的未与探测器驱动芯片403相对的两侧。
为避免光纤插头402的底部与激光器驱动芯片405接触且压倒金线407,本实施例中,将盖板503覆盖在第一垫板501和第二垫板502上。盖板503的一端搭在第一垫板501上,盖板503的另一端搭在第二垫板502上,使得盖板503与第一垫板和第二垫板形成具有空腔的保护罩,保护罩用于将激光器驱动芯片和金线分别与光纤插头的底部隔离。两个垫板贴合在电路板300上时可采用胶水固定的方式,盖板503固定在两个垫板上时也可采用胶水固定的方式。
第一垫板501和第二垫板502作为支撑柱,盖板503作为保护盖,使得形成的保护罩为凹型结构。凹型的保护罩与电路板300相结合,可将激光器驱动芯片405及对应的金线407包裹住,在将光纤插头402安装到透镜组件401上时,有保护罩的存在,避免光纤插头402的底部与激光器驱动芯片405及其对应的金线407触碰到。
在安装时,避免第一垫板501、第二垫板502和盖板503对透镜组件401产生影响,本实施例中,在安装第一垫板501和第二垫板502时,将两个垫板的最左端与透镜组件401的最右端预留一定缝隙之后,再贴合在电路板300上。也就是说,在垂直角度,透镜组件401的最右端投影与两个垫板的最左端投影之间存在一定距离。
如图11所示,探测器404和探测器驱动芯片403位于透镜组件401的下方,透镜组件401与电路板300之间的距离较大,使得透镜组件401的底部不会触碰到连接探测器404和探测器驱动芯片403的金线。而激光器406和激光器驱动芯片405位于光纤插头402的下方,光纤插头402的底面与电路板300的距离较近,为避免安装光纤插头402时,光纤插头402的底面触碰到金线407和激光器驱动芯片405,在光纤插头402和电路板300之间增设保护罩(第一垫板501、第二垫板502和盖板503),由保护罩将金线407和激光器驱动芯片405分别与光纤插头402的底面分离,避免被触碰到。
为避免盖板503触碰到金线407,本实施例中,第一垫板501和第二垫板502的上表面分别高于金线407的上表面。金线407在连接激光器驱动芯片405和电路板300的上表面时,金线407呈弧状结构,且该弧状结构的最高点高于电路板300的一侧表面。因此,为避免在利用盖板503、第一垫板501和第二垫板502保护金线407和激光器驱动芯片405时,盖板503的下表面触碰到金线407,需要使盖板503的下表面高度高于金线407的最高点对应的高度,进而使得第一垫板501和第二垫板502的上表面高于金线407的最高点对应的上表面。本实施例中,由于金线407的最高点高于电路板300一侧表面的高度约为50μm左右,因此两个垫板的上表面距离电路板300的一侧表面的高度要大于50μm。
金线407在连接激光器驱动芯片405和电路板300的一侧表面时,金线407会延伸至电路板300一段距离,使得需要保护的区域范围为激光器驱动芯片405的所占区域和金线407所能达到的最远距离所围成的区域之和。因此,在设置第一垫板501与第二垫板502时,两个垫板均不能触碰到激光器驱动芯片405和金线407的端部,第一垫板501与第二垫板502的相对面之间的距离大于光芯片的匹配芯片的宽度和金线延伸至电路板300的长度的距离之和,即第一垫板501与第二垫板502的相对面之间的距离大于激光器驱动芯片405的宽度和金线407延伸至电路板300的长度的距离之和。第一垫板501与第二垫板502的相对面之间的距离为两个垫板之间的最短距离。
在形成保护罩时,盖板503的相对两端分别搭在两个垫板上,因此,为保证保护罩的稳定性,盖板503的相对两端之间的距离要大于两个垫板之间的最短距离。而为保证盖板503能够将激光器驱动芯片405和金线407所形成的最大区域覆盖住,需要盖板503的长度大于光芯片的匹配芯片的长度和金线延伸至电路板300的长度的距离之和,盖板503的宽度大于光芯片的匹配芯片的宽度和金线延伸至电路板300的长度的距离之和,即需要盖板503的长度大于激光器驱动芯片405的长度和金线407延伸至电路板300的长度的距离之和,盖板503的宽度大于激光器驱动芯片405的宽度和金线407延伸至电路板300的长度的距离之和。也就是说,盖板503的覆盖面积要大于激光器驱动芯片405和金线407所形成的最大区域面积。
为避免在组装光模块时,盖板503与光纤插头402产生干涉,需要盖板503的上表面与光纤插头402的下表面之间设有预留空隙θ,预留空隙用于防止盖板503和光纤插头402产生干扰。垫板的厚度为h1,盖板503的厚度为h2,盖板503的上表面与光纤插头402的下表面之间的预留空隙θ可为0.01mm至0.1mm,可选0.2mm,那么使得光纤插头402的下表面与电路板300的上表面之间的距离为h1+h2+θ。盖板503与光纤插头402之间产生预留空隙,即可保证二者不会相互干扰,也可以将盖板503作为光纤插头402组装到透镜组件401过程中在垂直方向的引导。
本实施例中,垫板的厚度h1可为0.1mm至0.2mm,可选为0.1mm;盖板503的厚度h2可为0.1mm~0.3mm,可选为0.1mm。具体的厚度可根据实际应用情况而定,本实施例不做具体限定。
上述实施例提供的光模块,激光器406、激光器驱动芯片405、探测器404和探测器驱动芯片403均贴合在电路板300表面,使得第一垫板501、第二垫板502和盖板503所形成的保护罩与电路板300的上表面形成保护空间,将激光器驱动芯片405及对应的金线407保护起来,避免光纤插头402的底部触碰到激光器驱动芯片405及对应的金线407。
在另一实施例中,该实施例提供的光模块,可在电路板300上挖个凹槽,将光芯片和光芯片的匹配芯片放置在凹槽内,即将激光器406、激光器驱动芯片405、探测器404和探测器驱动芯片403均放置于凹槽中,增大激光器406和激光器驱动芯片405及对应的金线407与光纤插头402之间的距离,以及,增大探测器404、探测器驱动芯片403及对应的金线408与透镜组件401之间的距离,避免激光器驱动芯片405及对应的金线407、探测器驱动芯片403及对应的金线408被触碰到。
凹槽包括第一固定凹槽601和第二固定凹槽602,第一固定凹槽601用于放置激光器406和激光器驱动芯片405,第二固定凹槽602用于放置探测器404和探测器驱动芯片403。凹槽的形状可根据激光器驱动芯片405和探测器驱动芯片403的摆放位置相适应,如果二者以对齐方式摆放时,那么凹槽的横截面形状可为长方形;如果二者以错开方式摆放时,那么凹槽的横截面形状可为闪电形。
图12为本发明实施例提供的凹槽的结构示意图。参见图12,具体为图5中B部分的局部放大图,凹槽由电路板的一侧表面向下凹陷形成,第一固定凹槽601和第二固定凹槽602均由电路板的一侧表面向下凹陷形成。由于第一固定凹槽601内放置激光器406和激光器驱动芯片405,因此,将第一垫板501和第二垫板502设置在第一固定凹槽601的相对两侧,金线407打线在第一固定凹槽601的边上。
在其他实施例中,第一垫板501和第二垫板502也可设置在第一固定凹槽601内,此时,需设置第一垫板501和第二垫板502的第一固定凹槽601的两侧未与金线407打线连接,同时,第一垫板501和第二垫板502的高度要高于电路板的300的表面,且高于金线407打线连接时所形成的最高点的高度,避免在搭接盖板503时,盖板503的下表面触碰到金线407。
第一垫板501和第二垫板502贴合在电路板300的表面,其他相关设置要求与前述实施例的相同,此处不再赘述。
图13为本发明实施例提供的光模块的另一截面图;图14为图13中C部分的局部放大图。参见图13和图14,在对贴合在电路板300的第一固定凹槽601底部的激光器406和激光器驱动芯片405进行保护时,将第一垫板501和第二垫板502设置在第一固定凹槽601的边缘附近,以不触碰到金线407的延伸至电路板300表面的最远端为前提。
为保证激光器406和激光器驱动芯片405能够放置在第一固定凹槽601内,本实施例中,使得第一固定凹槽601的底部面积大于激光器406和激光器驱动芯片405所形成的最大区域面积。另外,还要保证激光器406和激光器驱动芯片405不要露出电路板300的一侧表面,因此,使得第一固定凹槽601的深度h4大于激光器驱动芯片405的厚度h3,第一固定凹槽601的宽度大于激光器驱动芯片405的宽度。本实施例中,第一固定凹槽601的深度h4可为0.2mm至0.3mm,激光器驱动芯片405的厚度h3可为0.15mm至0.2mm。
在采用本实施例所示的激光器驱动芯片405和激光器406的设置方式时,由于激光器驱动芯片405和激光器406位于电路板300一侧表面的下方,因此,在设置第一垫板501、第二垫板502和盖板503之后,盖板503的下表面与激光器驱动芯片405的距离较大,可避免盖板503触碰到激光器驱动芯片405。而金线407的一端连接在激光器驱动芯片405,另一端连接到电路板300的一侧表面,使得金线407呈弧状结构,该弧状结构的最高点高于电路板300的上表面,即金线407的最高点高于激光器驱动芯片405的上表面。因此,为避免盖板503触碰到金线407,将盖板503按照下表面高于金线407的最高点的要求进行设置。
本实施例中,第一垫板501、第二垫板502和盖板503的设置方式、尺寸,光纤插头402与盖板503的设置位置,以及,光纤插头402与电路板300的距离要求等均可参照前述实施例公开的内容,此处不再赘述。
由以上技术方案可知,本发明实施例提供的一种光模块,包括电路板300,以及位于电路板300一侧且耦合连接的透镜组件401和光纤插头402。光纤插头402的下方设有电连接的光芯片和光芯片的匹配芯片,光芯片和光芯片的匹配芯片均贴合在电路板300的一侧表面,光芯片的匹配芯片的上表面和电路板300的一侧表面通过金线407连接。电路板300上设置有分别位于光芯片的匹配芯片相对两侧的第一垫板501和第二垫板502,第一垫板501和第二垫板502上跨接有盖板503,盖板503用于覆盖金线407和光芯片的匹配芯片,以将光芯片的匹配芯片和金线分别与光纤插头402的底部隔离。可见,本发明提供的光模块,可利用第一垫板501、第二垫板502和盖板503将光芯片的匹配芯片和金线407保护起来,避免在组装光纤插头402时,光纤插头402的下表面触碰到光芯片的匹配芯片和金线407,避免出现干涉现象影响光模块的光学性能。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、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发明的一般性原理并包括本发明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,本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种光模块,其特征在于,包括:
电路板,具有信号电路,用于提供信号电连接;
透镜组件,位于所述电路板的一侧;
光纤插头,位于所述电路板的一侧,且与所述透镜组件连接,进行光耦合;
光芯片,位于所述电路板和所述光纤插头之间,用于发射光信号或接收光信号;
光芯片的匹配芯片,与所述光芯片电连接,用于与所述光芯片协同工作,所述光芯片的匹配芯片位于所述电路板和所述光纤插头之间;
金线,一端与所述光芯片的匹配芯片的上表面连接,另一端与所述电路板的一侧表面连接,用于实现所述光芯片的匹配芯片与电路板的信号电路的电连接;
第一垫板,位于所述光芯片的匹配芯片的一侧,且设置在所述电路板上;
第二垫板,位于所述光芯片的匹配芯片的另一侧,且设置在所述电路板上;
盖板,跨接在所述第一垫板和所述第二垫板上,用于覆盖所述金线和所述光芯片的匹配芯片,将所述光芯片的匹配芯片和所述金线分别与所述光纤插头的底部隔离。
2.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一垫板和所述第二垫板的上表面分别高于所述金线的上表面。
3.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,还包括:
第一固定凹槽,由所述电路板的一侧表面向下凹陷形成,用于放置所述光芯片和所述光芯片的匹配芯片,所述金线打线在所述第一固定凹槽的边上,所述第一垫板和所述第二垫板位于所述第一固定凹槽的相对两侧。
4.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述第一垫板和所述第二垫板位于所述第一固定凹槽内。
5.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于,所述第一固定凹槽的深度大于所述光芯片的匹配芯片的厚度,所述第一固定凹槽的宽度大于所述光芯片的匹配芯片的宽度。
6.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述第一垫板与所述第二垫板的相对面之间的距离大于所述光芯片的匹配芯片的宽度和所述金线延伸至所述电路板的长度的距离之和。
7.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述盖板的长度大于所述光芯片的匹配芯片的长度和所述金线延伸至所述电路板的长度的距离之和,所述盖板的宽度大于所述光芯片的匹配芯片的宽度和所述金线延伸至所述电路板的长度的距离之和。
8.根据权利要求1所述的光模块,其特征在于,所述盖板的上表面与所述光纤插头的下表面之间设有预留空隙,所述预留空隙用于防止所述盖板和所述光纤插头产生干扰。
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