电路板及光模块的制作方法

1.本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种电路板及光模块。


背景技术：

2.现有技术中，随着大型数据中心运营商开始部署12.8tbps的交换机，400g光模块的需求也将随之增大，同时，下一代数据中心普遍采用脊叶架构，其中架顶交换机和叶交换机之间可采用400g双密度四通道小型可插拔封装短距离八通道(quad small form factor pluggable
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double density short range 8，qsfp
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dd sr8)光模块进行互联。
3.400g qsfp
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dd sr8光模块通过板上芯片封装(chips on board，cob)工艺制作，50gbps垂直腔面发射激光器(vertical
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cavity surface
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emitting laser，vcsel)芯片通常有150um和200um两种厚度，参考图3，若采用公模lens(透镜)组成光学通路(vcsel侧lens_2的焦距是0.172mm，光纤侧lens_1的焦距为0.43mm)，通过光学模拟仿真可以得知使用150um厚度vcsel芯片配合公模lens，可以达到最佳的光学设计效果。
4.而采用200um厚度vcsel芯片存在光斑变大等问题；相较于150um厚度，发射端驱动芯片与阵列vcsel芯片之间进行连接所需的金线增长，导致寄生电感变大，会劣化高速信号的完整性，使得400g qsfp
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dd sr8光模块的发射光眼图变差，眼图模板裕量变小。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种电路板及光模块，旨在解决现有技术光模块中vcsel芯片不适配的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种电路板，所述电路板包括：电路基板、驱动芯片及激光器芯片；
7.所述驱动芯片设置在所述电路基板上，所述电路基板上沿所述驱动芯片的一侧设置有坑槽；
8.所述激光器芯片设置在所述坑槽内。
9.可选地，所述激光器芯片为阵列垂直腔面发射激光器芯片。
10.可选地，所述坑槽的深度为50微米。
11.可选地，所述坑槽的底面为矩形，所述坑槽的内壁与所述激光器芯片的侧壁面形成安装间隙。
12.可选地，所述激光器芯片的厚度为200微米。
13.可选地，所述激光器芯片与所述驱动芯片之间通过金线进行连接。
14.可选地，所述坑槽通过金属化处理形成。
15.可选地，所述激光器芯片通过cob工艺固定在所述坑槽内。
16.此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种光模块，所述光模块包含如上所述的电路板。
17.本实用新型通过设置一种电路板，所述电路板包括：电路基板、驱动芯片及激光器
芯片；所述驱动芯片设置在所述电路基板上，所述电路基板上沿所述驱动芯片的一侧设置有坑槽；所述激光器芯片设置在所述坑槽内。通过设置坑槽降低激光器芯片与驱动芯片的高度差，使得二者之间进行连接所需的金线更短，减小了寄生电感，并改善了50g四阶脉冲幅度调制(pulse amplitude modulation，pam4)vcsel在xy轴上的耦合容差劣化及z轴方向上最佳高度偏心的问题，提升发射光眼图质量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本实用新型电路板一实施例的电路板的局部结构示意图；
20.图2为本实用新型电路板一实施例的结构示意图；
21.图3为本实用新型的光学通路示意图。
22.附图标号说明：
23.标号名称标号名称1电路基板4驱动芯片2激光器芯片5金线3坑槽lens1第一透镜lens2第二透镜
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24.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
29.值得注意的是，在本实用新型的实际应用中，不可避免的会应用到软件程序，但申
请人在此声明，该技术方案在具体实施时所应用的软件程序皆为现有技术，在本技术中，不涉及到软件程序的更改及保护，只是对为实现发明目的而设计的硬件架构的保护。
30.本实用新型提出一种电路板，参考图1，图1为本实用新型电路板一实施例的电路板的局部结构示意图。
31.一种电路板，所述电路板包括：电路基板1、驱动芯片4及激光器芯片2；所述驱动芯片4设置在所述电路基板上1，所述电路基板1上沿所述驱动芯片4的一侧设置有坑槽3；
32.所述激光器芯片2设置在所述坑槽3内。
33.需要说明的是，图1为电路板的局部示意图，具体实施中电路板面积更大，包括更多部件，图1中所述驱动芯片4也为局部示意图，具体实施中所述驱动芯片4包含其他部分，本实施例不对此加以限制。
34.应当理解的是，由于设置了坑槽，所述激光器芯片2下沉，所述激光器芯片2与驱动芯片4的高度差降低，使得二者之间进行连接所需的金线更短，减小了寄生电感，提升发射光眼图质量。
35.进一步地，所述激光器芯片2为阵列垂直腔面发射激光器芯片(array vcsel)，所述激光器芯片2的厚度h1为200微米。
36.进一步地，参考图1，所述坑槽3的深度h2为50微米，由于坑槽3的深度为50微米，使得激光器芯片2的上表面距离电路基板1的上表面的距离为150微米。现有技术中，vcsel芯片通常有150um和200um两种厚度，使用150um厚度vcsel芯片配合公模透镜，可以达到最佳的光学设计效果。通过设置坑槽，使得激光器芯片2的上表面距离电路基板1也能形成150微米的高度差，使得200um的vcsel芯片也能够适配于150um厚度vcsel芯片的公模透镜，无需设计不同的公模透镜来匹配200um的vcsel芯片的光模块。
37.进一步地，参考图1，所述坑槽3的底面为矩形，所述坑槽3的内壁与所述激光器芯片2的侧壁面形成安装间隙。所述安装间隙使得激光器芯片2的安装更为方便，具体实施中，所述安装间隙的宽度可以根据实际需求进行设置。所述坑槽3的底面适于安装所述激光器芯片2，所述坑槽3的底面面积根据实际需求进行设置。
38.进一步地，继续参考图1，所述激光器芯片2与所述驱动芯片4之间通过金线进行电气连接。具体实施中，二者之间可能包含更多的连线，本实施例不对此加以限制。由于vcsel芯片下沉了50微米，相较于将200um厚度vcsel芯片直接安装在pcb上，金线长度可以缩短约60um。
39.应当理解的是，所述坑槽3通过金属化处理形成。所述激光器芯片2通过板上芯片封装工艺固定在所述坑槽3内。
40.参考图2，图2为本实用新型电路板一实施例的结构示意图。易于理解的是，图2中圆圈内为图1中所示的局部示意图部分。
41.本实施例通过上述电路板，解决200um厚度vcsel芯片耦合容差劣化问题；改善200um厚度vcsel芯片的金线长度，减小寄生电感，提升发射光眼图质量；无需专门开模两套透镜来分别适配150um和200um厚度vcsel芯片，降低400g qsfp
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dd sr8光模块的成本，并可以扩展其它光芯片和透镜焦距适配的光模块场景。
42.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种光模块，所述光模块包括如上所述的电路板。
43.需要说明的是，所述光模块为400g qsfp
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dd sr8光模块。
44.由于本光模块采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
45.应当理解的是，以上仅为举例说明，对本实用新型的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本实用新型对此不做限制。
46.需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本实用新型的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
47.另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型任意实施例所提供的电路板，此处不再赘述。
48.此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
49.上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
50.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。