CN114093953A - 光模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光模块，目的在于实现良好的高频特性。光模块(100)具有：集成电路芯片(60)，能输出一对差动信号；印刷基板(56)，具备第一差动配线(62)及第二差动配线(64)；柔性基板(16)，具备第一信号配线(22)、第二信号配线(24)、接地平面(42)及接地配线(36)；终端电阻器(40)，其串联连接于第二信号配线与接地配线之间，具有集成电路芯片的差动阻抗的45％以上且55％以下的阻抗；以及光辅助组件(10)，具备以单端方式将电信号转换为光信号的功能，与第一信号配线连接。柔性基板包括通过与光辅助组件的重叠及固定而被限制了弯曲的限制区域(54)。终端电阻器搭载于柔性基板的限制区域。

Description

光模块

技术领域

本发明涉及光模块。

背景技术

随着近年来宽带网络的普及，光模块变得高速化、小型化及低成本化。为了应对高速化，需要传送50Gbit/s级的高速电信号。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004-247980号公报

专利文献2：日本特开2012-244229号公报

在单端方式的电信号的传送中，难以实现良好的高频特性，但尽管如此，有时也要求单端信号的输入。专利文献1公开了基于PCB(PrintedCircuitBoard：印刷电路板)和FPC(FlexiblePrintedCircuits：柔性印刷电路)的连接部的改良的接地强化，但要求复杂的接地设计。专利文献2虽然公开了实现低串扰特性，但是仅公开了电路。

发明内容

本发明的目的在于实现良好的高频特性。

(1)本发明的光模块的特征在于，具有：集成电路芯片，其能够输出一对差动信号；印刷基板，其具备搭载有所述集成电路芯片并用于分别传送所述一对差动信号的第一差动配线以及第二差动配线；柔性基板，其具备一端与所述第一差动配线连接的第一信号配线，具备一端与所述第二差动配线连接的第二信号配线，且具备接地平面以及与所述接地平面连接的接地配线；终端电阻器，其搭载于所述柔性基板，串联连接于所述第二信号配线以及所述接地配线之间，具有所述集成电路芯片的差动信号输出部的差动阻抗的45％以上且55％以下的阻抗；以及光辅助组件，其具备以单端方式将电信号转换为光信号的功能，与所述第一信号配线连接而能够输入所述一对差动信号的一方，所述柔性基板包括通过与所述光辅助组件的重叠以及固定而被限制了弯曲的限制区域，所述终端电阻器搭载于所述柔性基板的所述限制区域。

根据本发明，输入到光辅助组件的电信号是一对差动信号的一方，在柔性基板中传送一对差动信号。因此，由于抗噪声强且信号的衰减也少，因此能够实现良好的高频特性。

(2)在(1)所述的光模块中，其特征也可以是，所述柔性基板以及所述光辅助组件在多个部位由固定材料固定，所述限制区域包括所述多个部位之间的区域。

(3)根据(2)所述的光模块，其特征也可以在于，所述固定材料介于所述接地平面与所述光辅助组件之间。

(4)根据(3)所述的光模块，其特征也可以是，所述固定材料是焊料，将所述接地平面以及所述光辅助组件电连接。

(5)根据(1)～(4)中任一项所述的光模块，其特征也可以在于，所述柔性基板具有绝缘膜，所述第一信号配线、所述第二信号配线及所述接地配线位于所述绝缘膜的第一面，所述接地平面位于与所述第一面相反的第二面，所述接地配线及所述接地平面贯通所述绝缘膜而连接。

(6)根据(1)～(5)中任一项所述的光模块，其特征也可以在于，所述柔性基板包括：一对接地端子，其与所述接地平面连接；以及信号端子，其位于所述一对接地端子之间且位于所述第一信号配线和所述第二信号配线的各自的所述一端。

(7)根据(1)～(6)中任一项所述的光模块，其特征也可以在于，所述第二信号配线向远离所述第一信号配线的方向弯曲而终止，并与所述终端电阻器连接。

(8)根据(1)～(7)中任一项所述的光模块，其特征也可以在于，所述第一信号配线以及所述第二信号配线具有相互平行地延伸的平行传送部和与所述平行传送部相比相互分离的弯曲传送部，所述弯曲传送部比所述平行传送部的宽度大。

附图说明

图1是实施方式的光模块的立体图。

图2是从图1的右侧观察搭载有光辅助组件的柔性基板的俯视图。

图3是从图1的左侧观察搭载有光辅助组件的柔性基板的俯视图。

图4是表示柔性基板及印刷基板的连接部的立体图。

图5是表示通过使用了三维电场解析工具的模拟而得到的频率特性的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行具体且详细的说明。在全部附图中，标注相同的符号的构件具有相同或等同的功能，省略其重复的说明。另外，图形的大小并不一定与倍率一致。

图1是实施方式的光模块的立体图。光模块100具有光辅助组件10。光辅助组件10是TO-CAN(Transistor Outline-Can)型封装件，可以是内置发光元件的发送光辅助组件(TOSA：Transmitter OpticalSub-Assembly)或内置发光元件及受光元件这两者的双向光辅助组件(BOSA；BidirectionalOpticalSub-Assembly)中的任一种。

光辅助组件10在调制方式中采用PAM4(4值脉冲振幅调制)，以50Gbit/s的调制速度实现100Gbit/s的通信速度。能够进行这样的调制的发光元件限于电场吸收型调制器(Electro-AbsorptionModulator)集成于分布反馈型激光器(DistributedFeedbackLaser)的EA调制器集成型半导体激光器(EML；Electro-absorption ModulatorIntegrated Laser Diode)。

EML由于激光器(光源)以及调制器的阴极电极是共同的，所以若向调制器的驱动输入差动信号，则高频信号从阴极电极进入激光器，使波形品质劣化。因此，对调制器要求单端信号的输入。光辅助组件10具备以单端方式将电信号转换为光信号的功能。

光辅助组件10具有导电块12(例如孔眼)。导电块12与接地(基准电位)连接。光辅助组件10具有贯通导电块12的多个引脚14。引脚14包括被输入电信号的信号引脚14S、与接地连接的接地引脚14G以及电源引脚14P。光辅助组件10搭载在柔性基板16上。

图2是从图1的右侧观察搭载有光辅助组件10的柔性基板16的俯视图。图3是从图1的左侧观察搭载有光辅助组件10的柔性基板16的俯视图。光模块100具有柔性基板16。

柔性基板16具有绝缘膜18。柔性基板16在第一面20具备第一信号配线22以及第二信号配线24。第一信号配线22和第二信号配线24具有相互平行地延伸的平行传送部26。第一信号配线22和第二信号配线24具有以比平行传送部26相互离开的方式弯曲延伸的弯曲传送部28。

一对弯曲传送部28与一对平行传送部26相比相互分离。另一方面，弯曲传送部28的宽度(例如95μm)大于平行传送部26的宽度(例如80μm)。由此，通过宽度的不同来补偿由于间隔的不同而产生的差动阻抗的不匹配。即，第一信号配线22和第二信号配线24在平行传送部26和弯曲传送部28中，差动阻抗都均一。

第一信号配线22以及第二信号配线24分别在一端包括信号端子30。信号端子30通过通孔30T连接而位于第一面20以及第二面32的两面。第一信号配线22在另一端包括供信号引脚14S贯通而接合的信号焊盘34。第二信号配线24向远离第一信号配线22的方向弯曲而终止。

在柔性基板16上，在第一面20具备接地配线36。接地配线36在从第二信号配线24隔开间隔的位置具有一端。接地配线36在另一端包括接地引脚14G贯通而接合的接地焊盘38。接地配线36的宽度比第一信号配线22和第二信号配线24的宽度大。

在第二信号配线24与接地配线36之间串联连接有终端电阻器40。终端电阻器40的接合使用焊料。终端电阻器40搭载于柔性基板16。终端电阻器40具有集成电路芯片60的差动信号输出部的差动阻抗(例如100Ω)的45％以上且55％以下的阻抗(例如45～55Ω)。

柔性基板16在与第一面20相反的第二面32具备接地平面42。接地平面42贯通绝缘膜18而与接地配线36连接。在连接中使用通孔42T。柔性基板16具备与接地平面42连接的一对接地端子44。接地端子44通过通孔44T连接而位于第一面20以及第二面32的两面。在第一面20以及第二面32的每一个中，在一对接地端子44之间具有第一信号配线22以及第二信号配线24的信号端子30。

柔性基板16在与第一信号配线22以及第二信号配线24延伸的方向正交的宽度方向的两侧分别具备电源配线46。在一对电源配线46之间具有第一信号配线22以及第二信号配线24以及接地平面42。电源配线46包括高电位配线46A及低电位配线46B。高电位配线46A及低电位配线46B分别在一端具有端子48A、48B，在另一端具有焊盘50A、50B。在焊盘50A、50B分别贯通地接合有电源引脚14P。

柔性基板16以及光辅助组件10在多个部位由固定材料52固定。固定材料52介于接地平面42和光辅助组件10之间。固定材料52是焊料，将接地平面42和光辅助组件10电连接。

柔性基板16包括通过与光辅助组件10的重叠及固定而被限制了弯曲的限制区域54。限制区域54包括由固定材料52固定的多个部位之间的区域。引脚14也位于限制区域54。引脚14通过焊料固定于柔性基板16。终端电阻器40搭载于柔性基板16的限制区域54。因此，能够防止由柔性基板16的弯曲引起的终端电阻器40的破损、接合不良。

如图1所示，柔性基板16与印刷基板56连接。光模块100具有印刷基板56。在印刷基板56上搭载有集成电路芯片60。集成电路芯片60能够与差动方式对应地输出一对差动信号。

图4是表示柔性基板16及印刷基板56的连接部的立体图。印刷基板56具备用于分别传送一对差动信号的第一差动配线62以及第二差动配线64。印刷基板56以夹着第一差动配线62以及第二差动配线64的方式具备一对接地电极55。印刷基板56具有与一对接地电极55连接的内层接地58。

第一信号配线22的一端(信号端子30)与第一差动配线62连接。第二信号配线24的一端(信号端子30)与第二差动配线64连接。另外，一对接地端子44与一对接地电极55连接。从集成电路芯片60输出的一对差动信号沿柔性基板16的第一信号配线22和第二信号配线24传递。从集成电路芯片60经由第一差动配线62以及第二差动配线64，到第一信号配线22以及第二信号配线24，通过差动方式传送一对差动信号。

图5是表示通过使用了三维电场解析工具的模拟而得到的频率特性的图。在传送特性中，可知差动信号优于单端信号。

光辅助组件10能够从第一信号配线22输入一方的差动信号。另一方面，沿第二信号配线24传递的另一方的差动信号的能量被终端电阻器40消耗。因此，高频信号不会进入到光辅助组件10的阴极电极(未图示)。

根据本实施方式，对光辅助组件10要求单端信号的输入，但在柔性基板16中，能够进行抗噪声强、衰减少的信号传送，因此能够实现良好的高频特性。

本发明并未限定于上述的实施方式，能够进行各种变形。例如，在实施方式中说明的结构能够置换为实质上相同的结构、起到相同作用效果的结构或者能够实现相同目的的结构。

符号说明

10—光辅助组件，12—导电块，14—引脚，14G—接地引脚，14P—电源引脚，14S—信号引脚，16—柔性基板，18—绝缘膜，20—第一面，22—第一信号配线，24—第二信号配线，26—平行传送部，28—弯曲传送部，30—信号端子，30T—通孔，32—第二面，34—信号焊盘，36—接地配线，38—接地焊盘，40—终端电阻器，42—接地平面，42T—通孔，44—接地端子，44T—通孔，46—电源配线，46A—高电位配线，46B—低电位配线，48A—端子，48B—端子，50A—焊盘，50B—焊盘，52—固定材料，54—限制区域，55—接地电极，56—印刷基板，58—内层接地，60—集成电路芯片，62—第一差动配线，64—第二差动配线，100—光模块。

Claims (8)

1.一种光模块，其特征在于，

具有：

集成电路芯片，能够输出一对差动信号；

印刷基板，搭载所述集成电路芯片并具备用于分别传送所述一对差动信号的第一差动配线以及第二差动配线；

柔性基板，具备一端与所述第一差动配线连接的第一信号配线，具备一端与所述第二差动配线连接的第二信号配线，具备接地平面以及与所述接地平面连接的接地配线；

终端电阻器，其搭载于所述柔性基板，串联连接于所述第二信号配线与所述接地配线之间，具有所述集成电路芯片的差动信号输出部的差动阻抗的45％以上且55％以下的阻抗；以及

光辅助组件，具备以单端方式将电信号转换为光信号的功能，与所述第一信号配线连接而能够输入所述一对差动信号的一方，

所述柔性基板包括通过与所述光辅助组件的重叠以及固定而被限制了弯曲的限制区域，

所述终端电阻器搭载于所述柔性基板的所述限制区域。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，

所述柔性基板以及所述光辅助组件在多个部位由固定材料固定，

所述限制区域包括所述多个部位之间的区域。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，

所述固定材料介于所述接地平面与所述光辅助组件之间。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，

所述固定材料是焊料，将所述接地平面以及所述光辅助组件电连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光模块，其特征在于，

所述柔性基板具有绝缘膜，

所述第一信号配线、所述第二信号配线以及所述接地配线位于所述绝缘膜的第一面，

所述接地平面位于与所述第一面相反的第二面，

所述接地配线以及所述接地平面贯通所述绝缘膜而连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的光模块，其特征在于，

所述柔性基板包括：一对接地端子，其与所述接地平面连接；以及信号端子，其位于所述一对接地端子之间且位于所述第一信号配线和所述第二信号配线的各自的所述一端。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的光模块，其特征在于，

所述第二信号配线向远离所述第一信号配线的方向弯曲而终止，并与所述终端电阻器连接。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的光模块，其特征在于，

所述第一信号配线以及所述第二信号配线具有相互平行地延伸的平行传送部和与所述平行传送部相比相互分离的弯曲传送部，

所述弯曲传送部比所述平行传送部的宽度大。

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