TWI590723B - 光電轉換模組的封裝架構 - Google Patents

光電轉換模組的封裝架構 Download PDF

Info

Publication number
TWI590723B
TWI590723B TW104137030A TW104137030A TWI590723B TW I590723 B TWI590723 B TW I590723B TW 104137030 A TW104137030 A TW 104137030A TW 104137030 A TW104137030 A TW 104137030A TW I590723 B TWI590723 B TW I590723B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical
circuit board
printed circuit
signal
photoelectric conversion
Prior art date
Application number
TW104137030A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201717714A (zh
Inventor
謝昭平
章殷誠
林大業
張大強
Original Assignee
財團法人國家實驗研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人國家實驗研究院 filed Critical 財團法人國家實驗研究院
Priority to TW104137030A priority Critical patent/TWI590723B/zh
Priority to US15/002,003 priority patent/US9703058B2/en
Publication of TW201717714A publication Critical patent/TW201717714A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI590723B publication Critical patent/TWI590723B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • G02B6/428Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
    • G02B6/4281Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB] the printed circuit boards being flexible
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • G02B6/4277Protection against electromagnetic interference [EMI], e.g. shielding means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/801Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
    • H04B10/802Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections for isolation, e.g. using optocouplers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246Bidirectionally operating package structures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • H05K1/0224Patterned shielding planes, ground planes or power planes
    • H05K1/0227Split or nearly split shielding or ground planes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

光電轉換模組的封裝架構
本發明係關於一種封裝架構,特別有關一種光電轉換模組的封裝架構。
光電轉換電路廣泛應用於光通訊模組,由於傳輸資料的需求日益增加,光通訊模組傳輸頻寬也隨之提高。為了符合寬頻傳輸的需求,轉換電路需要降低傳輸路徑對於頻率與能量的損耗,並要提供一個穩定的機械結構,讓光訊號與電耦合器達到高效率的訊號傳輸。
第1圖顯示一種習知的光通訊模組的封裝架構示意圖。如第1圖所示,驅動晶片11和光電元件12設置在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)13上。光電元件12和PCB 13之間使用金屬打線(Bond Wire)完成電訊號的連接,光電元件12和驅動晶片11之間也使用金屬打線(Bond Wire)完成電訊號的連接。光電元件12將電訊號轉換為光訊號後,透過光學稜鏡反射元件14將光訊號傳送至光纖15,光纖15攜載光訊號將其傳送到外部裝置。光纖15攜載的外部光訊號也可透過光學稜鏡反射元件14傳送到光 電元件12,而後光電元件12將此光訊號轉換為電訊號。
第1圖的光通訊模組中,光電元件12與驅動晶片11、PCB 13之間使用金屬打線連接電訊號,然而金屬打線的電感性限制了傳輸頻寬,並容易產生電磁干擾,金屬打線有較大的生產變異,於寬頻傳輸時會產生能量反射與衰減,因而導致光通訊模組的傳輸資料量無法增加。再者,由於光電元件12設置在PCB 13上,光電元件12與光纖15之間的光訊號傳輸路徑必須有90度的彎折,因此需要光學稜鏡反射元件14,如此增加了組裝上的困難度與生產成本。
第2圖顯示另一種習知的光通訊模組的封裝架構示意圖。第2圖顯示的光通訊模組採用VCSEL/PD(垂直腔面發射雷射器/光電二極管,Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser/photodiode)作為光電元件22,此光電元件22在工作中會產生大量的熱。因此,一般來說,光電元件22會透過錫球連接到載體(Carrier)24,而後透過次黏著基台(Submount)27(如SiOB平台,Silicon Optical Bench)連接到印刷電路板(PCB)23。然而,由於和光電元件22連接的載體24與驅動晶片21之間、驅動晶片21與處理晶片26或其他晶片之間仍是使用金屬打線傳遞電訊號,因此仍存在上文提及的利用金屬打線於寬頻傳輸時會產生能量反射與衰減的技術問題。此外,於第2圖的例子中,雖然光電元件22和光纖25之間的光訊號傳遞利用了次黏著基台27形成的斜反射面來改變光訊號路徑,但次黏著基台27仍有體積過大,而影響印刷電 路板23上的封裝密度的問題。
第3圖顯示以金屬打線傳遞之訊號的特性圖。金屬打線因為其阻抗不受控制,當訊號頻率升高時,阻抗不連續的影響越來越高,因此訊號的反射係數(第3圖中的實線部分,S11)隨頻率增加而提高,造成能量都由入射端反射回訊號源。另外,金屬打線在特定頻率時會產生結構共振,造成入射損失(第3圖中的虛線部分,S21)迅速增加,因而能量無法由驅動電路傳動到光元件。
第4圖顯示習知的多通道光通訊模組的封裝架構示意圖。第4圖所示的光通訊模組具有例如兩個訊號通道,每個通道有不同的頻率範圍,每個通道對應有發射(TX)與接收(RX)光元件。次黏著基台上的發射光元件以金屬打線方式連接到晶圓上對應的TX接點,次黏著基台上的接收光元件以金屬打線方式連接到晶圓上對應的RX接點。第4圖僅顯示出一個通道對應的發射(TX)與接收(RX)光元件的連接方式,其他通道對應的連接方式則相同或類似。習知的多通道光通訊模組使用金屬打線連接電訊號,由於其具有兩個或兩個以上的發射與接收光元件,金屬跳線之間沒有任何屏蔽,因此之間會產生電訊號的耦合,造成電信號傳輸的異常。
再者,請參閱第5圖,其顯示傳統的光電轉換電路於金屬打線處得出的光譜圖。傳統光電轉換電路使用金屬打線連接電訊號,但金屬打線在高頻訊號傳輸,會產生很強的輻射,造成 鄰近的金屬打線也可以感應到能量,從而可能造成其他積體電路的誤動作。如第5圖所示,發射端(TX)的驅動電路經由金屬打線連接到光耦合元件,產生強大的電場;接收端(TX)的光耦合元件經由金屬跳線,將電訊號傳送到接收放大電路,但金屬打線同時會經由電磁耦合感應到發送端的能量,造成接收端電路的誤動作。
本發明的一個目的在於提供一種光電轉換模組的封裝架構,以解決習知技術中採用金屬打線連接光學裝置與印刷電路板(或驅動晶片)的方式所導致的訊號干擾、傳輸頻寬無法提升的技術問題。
為達成上述目的,本發明提供一種光電轉換模組的封裝架構,包含:一第一印刷電路板;一第二印刷電路板;一軟性電路板,其一端與該第一印刷電路板連接,另一端與該第二印刷電路板連接,該軟性電路板上具有複數條訊號線,其構成該第一印刷電路板和該第二印刷電路板間的訊號傳輸路徑;一光學裝置,設置在該第二印刷電路板上,用以將電訊號轉換為光訊號、將光訊號轉換為電訊號;以及一驅動晶片,設置在該第一印刷電路板上,用以處理從該光學裝置傳來的電訊號以及要傳送至該光學裝置的電訊號;其中該光學裝置接收從外部傳入的光訊號,並將此光訊號轉換為電訊號後,依序經由該第二印刷電路板、該軟性電路板和該第一印刷電路板傳送到該驅動晶片;該光學裝置將 該驅動晶片依序經由該第一印刷電路板、該軟性電路板和該第二印刷電路板發出的電訊號轉換為光訊號,而後該光學裝置將此光訊號傳送至外部裝置。
本發明另一方面提供一種光電轉換模組的封裝架構,包含:一第一印刷電路板;一第二印刷電路板;一軟性電路板,其一端與該第一印刷電路板連接,另一端與該第二印刷電路板連接,該軟性電路板上具有複數條訊號線,其構成該第一印刷電路板和該第二印刷電路板間的訊號傳輸路徑;一光學裝置,設置在該第二印刷電路板上,該光學裝置包含一光發射器和一光接收器,該光接收器用以接收從外部傳入的光訊號並將其轉換為電訊號,該光發射器用以將電訊號轉換為光訊號,並將此光訊號傳送至外部裝置;一光連接器,與該光學裝置連接;一光纖,與該連接器耦合;以及一驅動晶片,設置在該第一印刷電路板上,用以處理從該光學裝置傳來的電訊號以及要傳送至該光學裝置的電訊號;其中該光纖攜載的外部光訊號經由該光學連接器耦合後傳送到該光學裝置的光接收器,此光訊號經該光學裝置轉為電訊號,而後依序經該第二印刷電路板、該軟性電路板和該第一印刷電路板傳送到該驅動晶片;該驅動晶片發出的電訊號依序經由該第一印刷電路板、該軟性電路板和該第二印刷電路板傳送到該光學裝置,此電訊號經該光學裝置轉為光訊號,而後由該光學裝置的光發射器經由該光學連接器傳送到該光纖,由該光纖攜載此光訊號傳送到外部裝置。
在本發明的光電轉換模組的封裝架構中,光學裝置是安裝在第二印刷電路板,而後透過軟性電路板連接到設置有驅動晶片的第一印刷電路板,此一連接過程完全沒有使用金屬打線進行連接。因此,相較於習知技術中採用金屬打線連接光學裝置與印刷電路板(或驅動晶片)的方式,本發明的光電轉換模組的封裝架構可減少金屬跳線的使用、減少訊號干擾、提升光電轉換模組的傳輸頻寬。再者,本發明的光電轉換模組的封裝架構中採用了軟性電路板連接光學裝置和第一印刷電路板,因此可以方便光學裝置與光連接器之對位,而無須使用傳統的光學稜鏡反射元件,因此降低了組裝上的困難度與生產成本。另外,由於本發明的光學裝置是設置在第二印刷電路板,而非設置在第一印刷電路板,因此也可以減緩第一印刷電路板上設置眾多元件引起的散熱負載,將散熱源分散開來。此外,本發明的光電轉換模組的封裝架構中,軟性電路板上設置有去耦合電路,其可減緩各個訊號傳輸通道之間的耦合效應,有效降低能量轉換產生的電磁干擾。
11、21、61‧‧‧驅動晶片
12、22‧‧‧光電元件
13、23‧‧‧印刷電路板
14‧‧‧光學稜鏡反射元件
15、25、65‧‧‧光纖
24‧‧‧載體
26‧‧‧處理晶片
27‧‧‧次黏著基台
62‧‧‧光學裝置
63‧‧‧第一印刷電路板
64‧‧‧軟性電路板
66‧‧‧第二印刷電路板
67‧‧‧光連接器
71‧‧‧去耦合電路
81‧‧‧接地電極
82‧‧‧槽孔
83‧‧‧帶止濾波器
RX‧‧‧光接收器
TX‧‧‧光發射器
第1圖顯示一種習知的光通訊模組的封裝架構示意圖。
第2圖顯示另一種習知的光通訊模組的封裝架構示意圖。
第3圖顯示以金屬打線傳遞之訊號的特性圖。
第4圖顯示習知的多通道光通訊模組的封裝架構示意圖。
第5圖顯示傳統的光電轉換電路於金屬打線處得出的光譜圖。
第6A圖顯示本發明的光電轉換模組的封裝架構的上視示意圖。
第6B圖顯示本發明的光電轉換模組的封裝架構的側視示意圖。
第7圖顯示本發明另一個實施例的光電轉換模組的封裝架構的示意圖。
第8A圖顯示本發明的去耦合電路的一個例子的示意圖。
第8B圖顯示本發明的去耦合電路的另一個例子的示意圖。
第9圖顯示本發明的光電轉換模組的封裝架構在增加去耦合電路的情況下、於訊號連接電極處得出的光譜圖
第10A圖顯示第5圖所示的習知的光電轉換模組的封裝架構的訊號隔離度的特性圖。
第10B圖顯示第9圖所示的本發明的光電轉換模組的封裝架構在增加去耦合電路情況下的訊號隔離度的特性圖。
為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下參照圖式並舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明,本發明說明書所使用的詞語“實施例”意指用作實例、示例或例證,並不用於限定本發明。此外,本發明說明書和所附申請專利範圍中所使用的冠詞「一」一般地可以被解釋為意指「一個或多個」,除非另外指定或從上下文可以清楚確定單數形式。並且,在所附圖式中,結 構、功能相似或相同的元件是以相同元件標號來表示。
本發明係關於一種光電轉換模組的封裝架構,有別於傳統的封裝架構利用金屬打線(Bond Wire)方式將光電裝置(如光通訊組件)與數位訊號處理積體電路(或驅動晶片)和設置有數位訊號處理積體電路的印刷電路板連接,根據本發明實現的光電轉換模組的封裝架構是將光電裝置安裝在印刷電路板(如軟硬複合板(Rigid-flex PCB)或高密度電路板(High Density Interconnect PCB,HDI PCB))上,而後透過軟性電路板(Flexible Printed circuit board,FPCB)連接到設置有數位訊號處理積體電路的傳統印刷電路板。本發明之此一連接方式能夠避免金屬打線對於訊號傳輸的干擾,也能維持穩定的機械結構。再者,本發明之此一封裝架構的另一個優點是,方便配置去耦合電路,藉以減少訊號干擾和訊號傳輸路徑中可能產生的耦合效應。本發明的這些特點可以提升光電轉換模組的傳輸頻寬,進一步地適合用於高頻訊號傳輸。因而,本發明的光電轉換模組的封裝架構較佳可應用於光通訊、高速訊號傳輸、高頻電路、訊號完整性和電子封裝與測試等技術領域。
請參閱第6A圖和第6B圖,第6A圖顯示本發明的光電轉換模組的封裝架構的上視示意圖,第6B圖顯示本發明的光電轉換模組的封裝架構的側視示意圖。本發明的光電轉換模組的封裝架構包含一數位訊號處理積體電路或驅動晶片61、一光學裝置62、一第一印刷電路板(PCB)63、一軟性電路板64、一光纖65、 一第二印刷電路板66以及一光連接器67。光學裝置62包含一光發射器TX和一光接收器RX,光學裝置62的光發射器TX和光接收器RX不限於一組,第6A圖和第6B圖僅為例示而已,亦可以有多組光發射器TX和光接收器RX,實現多頻道或多訊號通道同時進行光訊號傳輸,也就是說,光學裝置62可在多個不同的頻率範圍下以分時(Time Division)或分波(Wave Division)方式進行光訊號的發送與接收。
驅動晶片61設置在第一印刷電路板63上,驅動晶片61與第一印刷電路板63之間的連接方式可包含但不限於覆晶(Flip-Chip)封裝或球柵陣列(Ball Grid Array,BGA)封裝。驅動晶片61亦可與其他晶片模組化進行立體堆疊封裝後連接到第一印刷電路板63。本發明亦可採用現有的或未來將開發的晶片設計、封裝技術和晶片與印刷電路板的連接技術來設置驅動晶片61和第一印刷電路板63。驅動晶片61用以處理光學裝置62傳來的電訊號和要傳送至光學裝置62的電訊號,驅動晶片61可以為但不限於數位訊號處理積體電路。本發明的光電轉換模組的封裝架構亦可包含一處理晶片(未圖示),其用以提供驅動晶片61所需的計算功能。當然,驅動晶片61亦可配置簡易的計算功能,而複雜的計算則交由處理晶片進行處理。
軟性電路板(或可撓性電路板)64的一端與第一印刷電路板63連接,另一端與第二印刷電路板66連接。軟性電路板64上具有複數條訊號線,其構成第一印刷電路板63和第二印刷電 路板66間的訊號傳輸路徑。第一印刷電路板63和第二印刷電路板66可為但不限於多層電路板。軟性電路板64端側的接點可與第一印刷電路板63和第二印刷電路板66表面上的接點連接,或與第一印刷電路板63和第二印刷電路板66表面或側面設置的連接器或連接埠連接。
光學裝置62設置在第二印刷電路板66上,光學裝置62用以將電訊號轉換為光訊號、將光訊號轉換為電訊號。具體來說,光學裝置62中的光接收器RX可接收從外部傳入的光訊號,並將此光訊號轉換為電訊號後,依序經由第二印刷電路板66、軟性電路板64和第一印刷電路板63傳送到驅動晶片61;光學裝置62中的光發射器TX可將驅動晶片61依序經由第一印刷電路板63、軟性電路板64和第二印刷電路板66發出的電訊號轉換為光訊號,而後將此光訊號傳送至外部裝置。此光學裝置62可以為但不限於光通訊元件,較佳可應用為傳輸頻寬100Gbps的光通訊元件。舉例來說,此光學裝置62可以為VCSEL/PD(垂直腔面發射雷射器/光電二極管,Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser/photodiode)類型的光電裝置。本發明亦可採用現有的或未來將開發的晶片設計、封裝技術和晶片與印刷電路板的連接技術來設置光學裝置62和第二印刷電路板66。
舉例來說,第二印刷電路板66可為軟硬複合板或高密度電路板,軟硬複合板經由適當之設計後可用來傳輸高頻或高頻寬之訊號,而通常高密度電路板本身即具有高頻、高頻寬的訊 號傳輸功能。一般來說,採用軟硬複合板作為第二印刷電路板66可應用於低階或通道需求少的光電轉換模組,而採用高密度電路板作為第二印刷電路板66可應用於高階或通道數量或品質需求較多或高的光電轉換模組。若將本發明的光電轉換模組的封裝架構應用於高階的光通訊產品,則採用高密度電路板相較之下較為符合所需。
光學裝置62與光連接器67連接,光連接器67與光纖65耦合,來自於外部的光訊號由光纖65攜載經由光連接器67傳送到光學裝置62中的光接收器RX,從光學裝置62中的光發射器TX發射出的光訊號也經由光連接器67由光纖65攜載傳送到外部裝置。光連接器67作為一個中介結構,為一個提供光纖65和光學裝置62進行訊號耦合的結構件。
在訊號整體的傳遞路徑方面,光纖65攜載的外部光訊號經由光學連接器67耦合後傳送到光學裝置62的光接收器RX,此光訊號經光學裝置62轉為電訊號,而後依序經第二印刷電路板66、軟性電路板64和第一印刷電路板63傳送到驅動晶片61;驅動晶片61發出的電訊號依序經由第一印刷電路板63、軟性電路板64和第二印刷電路板66傳送到光學裝置62,此電訊號經光學裝置62轉為光訊號,而後由光學裝置62的光發射器TX經由光學連接器67傳送到光纖65,由光纖65攜載此光訊號傳送到外部裝置。
在本發明的光電轉換模組的封裝架構中,光學裝置62是安裝在第二印刷電路板66,而後透過軟性電路板64連接到設 置有驅動晶片61的第一印刷電路板63,此一連接過程完全沒有使用金屬打線進行連接。因此,相較於習知技術中採用金屬打線連接光學裝置與印刷電路板(或驅動晶片)的方式,本發明的光電轉換模組的封裝架構可減少金屬跳線的使用、減少訊號干擾、提升光電轉換模組的傳輸頻寬。再者,本發明的光電轉換模組的封裝架構中採用了軟性電路板64連接光學裝置62和第一印刷電路板63,因此可以方便光學裝置62與光連接器67之對位,而無須使用傳統的光學稜鏡反射元件,因此降低了組裝上的困難度與生產成本。另外,由於本發明的光學裝置62是設置在第二印刷電路板66,而非設置在第一印刷電路板63,因此也可以減緩第一印刷電路板63上設置眾多元件引起的散熱負載,將散熱源分散開來。
第7圖顯示本發明另一個實施例的光電轉換模組的封裝架構的示意圖。在第7圖顯示的光電轉換模組的封裝架構中,軟性電路板64上設置有一去耦合電路(De-ouple Circuit)71,用以減緩各個訊號傳輸通道之間的耦合效應。第8A圖顯示本發明的去耦合電路71的一個例子的示意圖;第8B圖顯示本發明的去耦合電路71的另一個例子的示意圖。如第8A圖所示,軟性電路板64上設置有一接地電極81,此接地電極81於軟性電路板64的兩訊號線之間設置有槽孔(Slot)82,此槽孔82為將接地電極81之材料移除的部分。如第8B圖所示,軟性電路板64的接地電極81上設置有帶止濾波器(Band Stop Filter)83。第8A圖和第8B圖中槽孔82和帶止濾波器83的設置可有效降低能量轉換產生的電磁干擾。
第9圖顯示本發明的光電轉換模組的封裝架構在增加去耦合電路的情況下、於訊號連接電極處得出的光譜圖,可以知道這些訊號連接電極的耦合效應已經明顯減小。第10A圖顯示第5圖所示的習知的光電轉換模組的封裝架構的訊號隔離度的特性圖,第10B圖顯示第9圖所示的本發明的光電轉換模組的封裝架構在增加去耦合電路情況下的訊號隔離度的特性圖。從第10A圖和第10B圖可以看出,相較於習知技術,本發明在增加去耦合電路後,可減少訊號間的電磁干擾,提高隔離度,由-20dB提高到-31dB。
綜上所述,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,但上述較佳實施例並非用以限制本發明,所屬技術領域具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作各種更動與潤飾,因此本發明的保護範圍以後附之申請專利範圍界定的範圍為準。
61‧‧‧驅動晶片
62‧‧‧光學裝置
63‧‧‧第一印刷電路板
64‧‧‧軟性電路板
65‧‧‧光纖
66‧‧‧第二印刷電路板
67‧‧‧光連接器
RX‧‧‧光接收器
TX‧‧‧光發射器

Claims (14)

  1. 一種光電轉換模組的封裝架構,包含:一第一印刷電路板;一第二印刷電路板;一軟性電路板,其一端與該第一印刷電路板連接,另一端與該第二印刷電路板連接,該軟性電路板上具有複數條訊號線,其構成該第一印刷電路板和該第二印刷電路板間的訊號傳輸路徑;一光學裝置,設置在該第二印刷電路板上,用以將電訊號轉換為光訊號、將光訊號轉換為電訊號;一光連接器,與該光學裝置連接;一光纖,與該光連接器耦合;以及一驅動晶片,設置在該第一印刷電路板上,用以處理從該光學裝置傳來的電訊號以及要傳送至該光學裝置的電訊號;其中該光學裝置接收從外部傳入的光訊號,並將此光訊號轉換為電訊號後,依序經由該第二印刷電路板、該軟性電路板和該第一印刷電路板傳送到該驅動晶片;該光學裝置將該驅動晶片依序經由該第一印刷電路板、該軟性電路板和該第二印刷電路板發出的電訊號轉換為光訊號,而後該光學裝置將此光訊號傳送至外部裝置;其中來自於外部的光訊號由該光纖攜載經由該光連接器傳送到該光學裝置,從該光學裝置發射出的光訊號經由該光連接器由該光纖攜載傳送到外部裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該第二印刷電路板包含軟硬複合板(Rigid-flex PCB)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該第二印刷電路板包含高密度電路板(High Density Interconnect PCB,HDI PCB)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該光學裝置包含一光發射器和一光接收器,該光接收器用以接收從外部傳入的光訊號並將其轉換為電訊號,該光發射器用以將電訊號轉換為光訊號,並將此光訊號傳送至外部裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該光學裝置包含多組光發射器和光接收器,實現多頻道或多訊號通道同時進行光訊號傳輸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光電轉換模組的封裝架構,更包含:一去耦合電路,設置在該軟性電路板上,用以降低電磁干擾。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該軟性電路板上設置有一接地電極,該接地電極於該軟性電路板的至少兩條訊號線之間設置有一槽孔,該槽孔為將該接地電極之材料移除的部分。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該軟性電路板上設置有一接地電極,該接地電極上設置有帶止濾波器(Band Stop Filter)。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該光學裝置包含光通訊元件。
  10. 一種光電轉換模組的封裝架構,包含:一第一印刷電路板;一第二印刷電路板;一軟性電路板,其一端與該第一印刷電路板連接,另一端與該第二印刷電路板連接,該軟性電路板上具有複數條訊號線,其構成該第一印刷電路板和該第二印刷電路板間的訊號傳輸路徑;一光學裝置,設置在該第二印刷電路板上,該光學裝置包含一光發射器和一光接收器,該光接收器用以接收從外部傳入的光訊號並將其轉換為電訊號,該光發射器用以將電訊號轉換為光訊號,並將此光訊號傳送至外部裝置;一光連接器,與該光學裝置連接;一光纖,與該連接器耦合;以及一驅動晶片,設置在該第一印刷電路板上,用以處理從該光學裝置傳來的電訊號以及要傳送至該光學裝置的電訊號;其中該光纖攜載的外部光訊號經由該光學連接器耦合後傳送到該光學裝置的光接收器,此光訊號經該光學裝置轉為電訊號,而後依序經該第二印刷電路板、該軟性電路板和該第一印刷電路板傳送到該驅動晶片;該驅動晶片發出的電訊號依序經由該第一印刷電路板、該軟性電路板和該第二印刷電路板傳送到該光學裝置,此電訊號經該光學裝置轉為光訊號,而後由該光學裝置的光 發射器經由該光學連接器傳送到該光纖,由該光纖攜載此光訊號傳送到外部裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該第二印刷電路板包含軟硬複合板(Rigid-flex PCB)。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該第二印刷電路板包含高密度電路板(High Density Interconnect PCB,HDI PCB)。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該軟性電路板上設置有一接地電極,該接地電極於該軟性電路板的至少兩條訊號線之間設置有一槽孔,該槽孔為將該接地電極之材料移除的部分。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之光電轉換模組的封裝架構,其中該軟性電路板上設置有一接地電極,該接地電極上設置有帶止濾波器(Band Stop Filter)。
TW104137030A 2015-11-10 2015-11-10 光電轉換模組的封裝架構 TWI590723B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104137030A TWI590723B (zh) 2015-11-10 2015-11-10 光電轉換模組的封裝架構
US15/002,003 US9703058B2 (en) 2015-11-10 2016-01-20 Package framework for photoelectric conversion module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104137030A TWI590723B (zh) 2015-11-10 2015-11-10 光電轉換模組的封裝架構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201717714A TW201717714A (zh) 2017-05-16
TWI590723B true TWI590723B (zh) 2017-07-01

Family

ID=58667627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104137030A TWI590723B (zh) 2015-11-10 2015-11-10 光電轉換模組的封裝架構

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9703058B2 (zh)
TW (1) TWI590723B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10447407B2 (en) * 2017-07-31 2019-10-15 Dust Photonics Ltd. High-frequency optoelectronic module
CN208569108U (zh) * 2018-06-27 2019-03-01 东莞市蓝光塑胶模具有限公司 一种易于固定的光纤连接器
CN112987193A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN114884578A (zh) * 2022-04-14 2022-08-09 深圳市稳耀半导体科技有限公司 一种带led指示灯或传感器的多功能红外接收模组

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6712527B1 (en) 2000-01-12 2004-03-30 International Business Machines Corporation Fiber optic connections and method for using same
US20050018994A1 (en) 2003-07-24 2005-01-27 Oepic, Inc. Active and passive to-can extension boards
US7417292B2 (en) 2003-09-23 2008-08-26 Finisar Corporation Arrangement for connecting the terminal contacts of an optoelectronic component to a printed circuit board
JP2007043496A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 光トランシーバ
KR100825741B1 (ko) * 2006-11-06 2008-04-29 한국전자통신연구원 광트랜시버 및 그 광트랜시버를 이용한 광출력 지터제어방법
KR101729179B1 (ko) * 2012-11-26 2017-05-11 한국전자통신연구원 광송수신용 인쇄회로기판들의 배선 연결 구조 및 그를 구비한 광송수신 모듈
CN103257413B (zh) 2013-05-07 2015-02-25 苏州旭创科技有限公司 一种微型串行scsi宽带高速传输的并行光收发组件
SG11201509901VA (en) * 2013-06-06 2016-01-28 Tricord Holdings L L C Modular physiologic monitoring systems, kits, and methods
US9638876B2 (en) * 2013-08-02 2017-05-02 Fci Americas Technology Llc Opto-electrical transceiver module and active optical cable

Also Published As

Publication number Publication date
TW201717714A (zh) 2017-05-16
US20170131494A1 (en) 2017-05-11
US9703058B2 (en) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1723456B1 (en) System and method for the fabrication of an electro-optical module
JP4425936B2 (ja) 光モジュール
JP3803596B2 (ja) パッケージ型半導体装置
US9647762B2 (en) Integrated parallel optical transceiver
TWI590723B (zh) 光電轉換模組的封裝架構
JP4662986B2 (ja) 光−電気インターフェース、フレキシブルオプトエレクトロニクス相互接続、光トランスポンダ
US10337913B2 (en) Optoelectronic module for a contactless free-space optical link, associated multichannel modules, associated interconnection system, method of production and connection to a board
JP2004253456A (ja) インターフェイスモジュール付lsiパッケージ及びその実装方法
TWM459412U (zh) 光連接器封裝結構
JP2008020620A (ja) 光モジュール
US11057984B2 (en) High-speed hybrid circuit
US20200174205A1 (en) Optical component and optical module using the same
US10365446B2 (en) Optical module structure
TWI785961B (zh) 共封裝整合光電模組及共封裝光電交換晶片結構
WO2024109303A1 (zh) 光模块
TWI485455B (zh) 光電混合連接器
KR20170055417A (ko) 광 인터페이스를 가지는 반도체 칩 패키지
CN218767433U (zh) 一种光模块
TW201608293A (zh) 雙向光傳輸次組件
CN113009649B (zh) 一种光模块
KR102500792B1 (ko) 광 모듈 및 솔더볼 접합 구조체
CN113281853A (zh) 一种光模块
WO2023082702A1 (zh) 用于高速信号传输的芯片及芯片堆叠结构
TWI767609B (zh) 光收發模組及光收發裝置
JP7113325B2 (ja) 光モジュール構造体

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees