气密高速光模块的制作方法

本发明涉及光模块，尤其涉及一种多路气密高速光模块。

背景技术：

1、5g的到来充分带动了传统工业、金融业、通信业等行业发展，激发了5g在不同场景下的使用需求，随之而来的是千行百业的更高要求不断倒逼5g技术再升级，尤其是5g承载需求将为光模块及承载网络带来变革。作为5g高速网络互联的基础部件，光模块是5g广覆盖的关键要素之一，在部分设备中的成本占比甚至超过百分之五十到百分之七十。光模块也称光收发器，可实现广电信号和电光转换，电信号在发送端被转换为光信号，然后通过光纤传输，在接收端，光信号被转换成电信号。目前，25、50、100gb/s光模块依旧是主流，400g光模块的应用也还在逐步扩展。

2、随着光模块传输速率越来越高，对光模块的封装也提出了更高的要求，当前为增加传输速率，一般采用波分复用的方式，即采用4路或8路不同波长的光电子芯片，通过波分复用和解波分复用，封装成光器件并与电路硬板连接，这种光模块封装方案比传统方案的速率提高了4倍以上。但是，随着数据指数级的增长，波分复用技术也难以满足对传输速率的需求，因此还是需要提高单路的传输速率，向单路100gbit/s，单路200gbit/s发展，同时结合多路波分复用技术实现400g\800g\1.6t的传输速率。根据香农定理，通道速率的提高需要提高通道的带宽，这就对射频链路封装损耗提出更高要求。

3、目前的高速传输网中由于使用环境的要求，必须对光电子芯片进行气密封装，如图1所示，在当前方案中，气密封装的box壳体采用金属和陶瓷焊接形式，保证壳体内部的气密性，然后通过电路软板将气密box壳体和电路硬板连接。该方案目前成熟可靠，应用范围广。但是随着传输速率的指数级增加，对气密管壳、软板及射频封装损耗提出更高的要求，目前的方案由于电路软板和气密box壳体焊接还需要和电路硬板焊接，两次焊接工艺会造成较大射频损耗，且软板一般长度较长在10mm以上，对于高速射频信号来说这一长度损耗极大，已经不能满足高速率传输。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种气密高速光模块，去除柔板连接，采用金丝打线连接，极大的降低了高频信号在高频线的传输损耗。

2、为达到上述目的，本发明提供的气密高速光模块，包括气密box壳体、电路硬板和金丝，其中：所述气密box壳体的第一端安装有光口组件，所述气密box壳体的第二端设置有高频信号线路；所述气密box壳体粘接于所述电路硬板上，所述高频信号线路通过所述金丝打线连接至所述电路硬板。

3、进一步地，所述气密box壳体为多个且并列排布，每个所述气密box壳体内部封装有光电子芯片，所述光电子芯片与该气密box壳体上的高频信号走线电连接。

4、进一步地，每个所述气密box壳体沿排布方向的两侧以及远离所述高频信号线路的背面加厚，该加厚部分采用胶水固定于所述电路硬板上。

5、进一步地，所述高频信号线路由多个相互平行的信号引脚组成，每个所述信号引脚通过所述金丝打线连接至所述电路硬板。

6、进一步地，所述光口组件包括光发射组件和光接收组件，所述气密box壳体包括气密box tosa壳体和气密box rosa壳体，其中：

7、所述气密box tosa的第一端安装所述光发射组件，

8、所述气密box rosa壳体的第一端安装所述光接收组件。

9、进一步地，所述气密box壳体的至少一部分压盖于所述电路硬板的上表面。

10、进一步地，所述气密box壳体的外轮廓为方形体。

11、进一步地，所述气密box壳体固定于双卡槽三叉戟结构上。

12、进一步地，所述气密box壳体包括直角管壳；所述双卡槽三叉戟结构的卡槽底部开设有内圆孔，用于贴合所述直角管壳。

13、与现有技术相比，本发明提供的气密高速光模块，至少具有以下有益效果：

14、(1)气密封装目前是将光电子芯片气密封装在一个金属壳体中，该气密管壳需要通过陶瓷基板实现气密box内外部的射频信号连接，保证气密性前提条件下将box管壳粘接在pcb电路板上，减小了光电子芯片到电芯片(dsp)的直线距离，降低了射频信号的传输损耗，同时本发明适用于室外恶劣环境中，同样可以保证光电子芯片的气密特性。

15、(2)不仅省去柔板这一关键物料，还省去了柔板两次焊接的工艺制程；其中，省去柔板的设置，减小了激光器到光电子芯片之间的距离，极大的降低了高频信号的传输损耗。

16、(3)柔板焊接需要焊接柔板与气密管壳，柔板与pcb电路版，两次焊接会带来较大的射频信号插入损耗，因此本申请删除柔板，免去两次焊接工艺。且柔板本身由于其射频走线插损比较大，在加上两次焊接，对射频信号损耗较大，因此删除柔板不仅可以减小柔板自身的损耗，还可以降低焊接带来的损耗。

17、(4)采用金线连接气密box壳体和pcb板(printed circuit board，印制电路板)，有利于高频信号阻抗匹配，降低了工艺制程难度。

18、(5)减少了一款物料，不仅降低了产品的成本，同时减小操作工艺，降低了制造成本，并且节省了安装空间。

19、(6)由于打线pad较大，可以实现多根金线的焊接，减小电感，提高高频相应。本发明可实现多通道高速光模块的气密封装。

技术特征：

1.一种气密高速光模块，其特征在于，包括气密box壳体、电路硬板和金丝，其中：

2.根据权利要求1所述的气密高速光模块，其特征在于，所述气密box壳体为多个且并列排布，每个所述气密box壳体内部封装有光电子芯片，所述光电子芯片与该气密box壳体上的高频信号走线电连接。

3.根据权利要求2所述的气密高速光模块，其特征在于，每个所述气密box壳体沿排布方向的两侧以及远离所述高频信号线路的背面加厚，该加厚部分采用胶水固定于所述电路硬板上。

4.根据权利要求1所述的气密高速光模块，其特征在于，所述高频信号线路由多个相互平行的信号引脚组成，每个所述信号引脚通过所述金丝打线连接至所述电路硬板。

5.根据权利要求1所述的气密高速光模块，其特征在于，所述光口组件包括光发射组件和光接收组件，所述气密box壳体包括气密box tosa壳体和气密box rosa壳体，其中：

6.根据权利要求1所述的气密高速光模块，其特征在于，所述气密box壳体的至少一部分压盖于所述电路硬板的上表面。

7.根据权利要求1所述的气密高速光模块，其特征在于，所述气密box壳体的外轮廓为方形体。

8.根据权利要求1所述的气密高速光模块，其特征在于，所述气密box壳体固定于双卡槽三叉戟结构上。

9.根据权利要求8所述的气密高速光模块，其特征在于，所述气密box壳体包括直角管壳；

技术总结本发明提供一种气密高速光模块，涉及光模块技术领域。该气密高速光模块包括气密BOX壳体、电路硬板和金丝，其中：所述气密BOX壳体的第一端安装有光口组件，所述气密BOX壳体的第二端设置有高频信号线路；所述气密BOX壳体粘接于所述电路硬板上，所述高频信号线路通过所述金丝打线连接至所述电路硬板。本发明去除柔板连接，采用金丝打线连接，极大的降低了高频信号在高频线的传输损耗。技术研发人员：付孟博,陶冶,王梦宾,刘志忠,卢娟,刘杰涛,张薇,王文亭,祝宁华受保护的技术使用者：雄安创新研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/2