[发明专利]一种高速mini光电转换模块设计及工艺方法

说明书

本发明公开了一种高速mini光电转换模块设计及工艺方法，其工艺方法包括以下步骤：S1、首先将PCB部分采用8层硬板加4层软板加6层硬板的一体化设计方案，通过减少软板层数成功将软板厚度控制在0.35mm以内，降低了PCB制版工艺难度，提高了PCB制版成品率，增加了软板部分长期弯折的可靠性，将金属补墙板替换成了钨铜热沉加陶瓷垫片的设计，工艺简单，成本低；S2、然后在发射端12路差分电信号通过光模块的12路数据口输入到12通道VCSEL驱动器，通过12通道VCSEL驱动器同时调制驱动12路VCSEL发光，12通道透镜阵列将12路光信号耦合到最佳状态，并通过光纤传输到远端的信号处理机，从而实现电光转换。

技术领域

本发明涉及航天测控传输系统应用及工业自动化控制系统技术领域，具体为一种高速mini光电转换模块设计及工艺方法。

背景技术

近年来，云计算、物联网、移动互联网等网络和业务应用的兴起，对底层的传送网提出了很高的带宽和承载需求，特别是对网络的带宽、业务快速提供、网络灵活性等方面都提出了更高的需求。一种高速mini光电转换模块，该光电转换模块包含12路发射、12路接收，单路速率10Gbps，12路发射、接收可同时工作，最高传输速率120Gbps,是通信行业一款主流的光模块产品。

传统的高速mini光电转换模块，PCB上板采用10层硬板，下板采用6层软板的设计，上板、下板之间电气连接直接由6层软板实现，在外壳装配时，需对6层软板进行弯折处理，为满足外壳装配空间的要求，6层软板厚度需控制在0.4mm以内，制版难度大，一般PCB板厂无能力加工，但有能力加工板厂，报价昂贵，并且成品率不高，因此供应链受到很大限制，另外一点，为达到光学耦合需要的机械强度和散热需求，还必须要在6层软板局部增加金属补墙工艺，所谓金属补墙工艺就是将预先设计的金属补墙板通过粘胶热压方式与PCB软板进行精准粘连，以此增加PCB软板的机械强度，同时辅助发热器件的均热和散热作用，此工艺属精密工艺，一般PCB板厂无能力完成，金属补墙板由基板、大凸台、小凸台组成，基板厚度0.35mm，大凸台厚度0.35mm，小凸台厚度0.15mm.其中要求基板表面平整度不小于0.1mm，大凸台表面平整度不小于0.05mm，小凸台表面平整度不小于0.01mm，基板表面平行度不低于0.05mm，基板、大凸台、小凸台连接处四周清根，倒角小于0.1mm，制作工艺难度高，超出一般机械加工精度，受制于PCB制版工艺复杂，及金属补墙板加工难度大、粘连精度要求高等问题，该型号光电转换模块很难大批量生产且成品率很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速mini光电转换模块设计及工艺方法，以解决上述背景技术中提出的传统的高速mini光电转换模块，PCB上板采用10层硬板，下板采用6层软板的设计，上板、下板之间电气连接直接由6层软板实现，在外壳装配时，需对6层软板进行弯折处理，为满足外壳装配空间的要求，6层软板厚度需控制在0.4mm以内，制版难度大，一般PCB板厂无能力加工，但有能力加工板厂，报价昂贵，并且成品率不高，因此供应链受到很大限制，另外一点，为达到光学耦合需要的机械强度和散热需求，还必须要在6层软板局部增加金属补墙工艺，所谓金属补墙工艺就是将预先设计的金属补墙板通过粘胶热压方式与PCB软板进行精准粘连，以此增加PCB软板的机械强度，同时辅助发热器件的均热和散热作用，此工艺属精密工艺，一般PCB板厂无能力完成，金属补墙板由基板、大凸台、小凸台组成，基板厚度0.35mm，大凸台厚度0.35mm，小凸台厚度0.15mm.其中要求基板表面平整度不小于0.1mm，大凸台表面平整度不小于0.05mm，小凸台表面平整度不小于0.01mm，基板表面平行度不低于0.05mm，基板、大凸台、小凸台连接处四周清根，倒角小于0.1mm，制作工艺难度高，超出一般机械加工精度，受制于PCB制版工艺复杂，及金属补墙板加工难度大、粘连精度要求高等问题，该型号光电转换模块很难大批量生产且成品率很低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速mini光电转换模块设计及工艺方法，其工艺方法包括以下步骤：