的间隙将有利地被用于图1 中所示的全部信号引线对104、120。
[0040] 图3示例性地示出了信号输出线对120中的两个，其从与接收器单元116相连的集 成电路（IC)终端122朝向前端接触区106引出。必需提及，附图不必然是按比例的。
[0041 ] 如在国际申请PCT/EP2013/063694中已经提出的，第一间隙124围绕与例如印刷电 路板相连接的前端触头而设置。根据本发明，接地平面层具有在集成电路终端粘结焊盘122 附近的另外间隙126。运些间隙122分配到信号引线120的每个差分对，并且W它们自己的轮 廓跟随引线的布线轮廓。能够示出，间隙126的特别有利尺寸对于本实施方式是至少700皿 的长度和230WI1的宽度。此外，在接地间隙126和第一间隙124之间保持至少400WI1的距离，该 第一间隙124在区域106中布置在到模块印刷电路板传输线的高频化巧连接的区域中。
[0042] 图4示出了图3的间隙126的细节。特别地，信号线120中每个信号线的金属喷锻具 有15WI1的宽度，并且一个差分对中两根线之间的距离在其中设有间隙126和其中接地平面 层未中断的区域之间不同。在间隙126的区域中，每个差分对中的引线彼此间距100皿，而其 余区域中的线之间的分隔仅为35WI1。可W表明，通过确保距接地传输线（图中未示出）的至 少50WH(间距的一半）的空隙，能够实现在集成电路前端处的足够的阻抗补偿。此外，每对信 号引线必须通过具有至少30WI1宽度的接地平面层网128从相邻的对分离开。
[0043] 重要的是确保在相邻的差分传输线对之间W及在间隙126、124之间存在足够的引 擎接地位置，W实现串扰、模式变换和共模回程损耗的可接受的水平。
[0044] 图5示出了对安装到印刷电路板的根据本发明的E/0引擎W时域反射测量法(2化S (20至80%)脉冲）测量的回程损耗曲线的比较，如在国际申请PCT/EP2013/063694中所示 的。回程损耗是类似于时域阻抗图(profile)的频域参数。回程损耗(化)定义为由于传输路 径中的阻抗不匹配导致的朝向来源反射回的信号能量的量。曲线501( W实线绘出）表示带 有集成电路前端接地间隙的解决方案，而曲线502( W虚线给出）表示无本发明间隙的结果。 如根据两个曲线50U502的比较能够看到的，特别地，能够消除明显波峰503。
[0045] 图6示出了对于E/0引擎连接到印刷电路板示例的相应差分回程损耗。图5中明显 改进的阻抗图反映在改进的回程损耗上，如图6所示。另外，曲线601表示带有根据本发明的 间隙的结果，而曲线602表示无根据本发明的间隙的结果。
[0046] 图7至11通过有和没有本发明间隙的比较分析了串扰共模回程损耗和模式变换。 虚线示出了带有未中断接地平面层的情形，而实线描绘了带有本发明间隙126的示例。
[0047] 如W上已经指出，当选择用于高速应用的互连时，串扰通常是要考虑的重要参数。 串扰可被定义为因附近信号线的不希望禪合产生的噪声。其在两个信号因承载信号的导体 之间的电感和电容性禪合而部分地彼此叠加时发生。串扰可能导致所需信号的失真和降 级。在高速系统中设及两种类型的串扰，近端(肥XT)串扰和远端串扰(FEXT)。肥XT是在信号 路径发送端处的串扰水平的测量，而FEXT是在信号路径的接收端的串扰测量。
[004引如从图7、8和9中可得出的，肥XT、FEXT和CM化由于接地平面层间隙的引入而一定 程度地减少。然而，能观察到的水平对于大多数期望应用仍是可接受的。另一方面，如从图 10和11可得出的，通过提供根据本发明的阻抗匹配间隙126,模式变换未明显降级。
[0049] 特别地，图7示出了对于安装在模块PCB上的E/0引擎测量的肥XT。曲线701对应于 带有实现的集成电路前端接地间隙的解决方案，而曲线702对应于没有实现的集成电路前 端接地间隙的解决方案。图8示出了相应的FEXT曲线801和802。
[0050] 图9描绘了对于带有E/0引擎的模块印刷电路板的示例的共模回程损耗。
[0051] 图10示出了对于带有根据本发明的E/0引擎的模块印刷电路板的SCDll模式变换。 特别地，曲线1001表示其中实现了间隙126的示例，而曲线1002示出了没有间隙的情形。
[0052] 图11最后示出了对于模块印刷电路板和E/0引擎的示例的模式变换SCD21。实线 1101设及带有接地间隙的解决方案，而曲线1102表示没有接地间隙的示例。
[0053] 借助于本发明，能够补偿驱动器和TIA前端容抗，从而改进性能。因此，能够改进差 分回程损耗W便满足顾客技术要求。由此，改进了传输信号品质，允许长的传输链路和更可 靠的性能。另一方面可W表明，串扰特性没有W不可接受方式劣化。
[0054] 附图标记：
【主权项】
1. 一种互连结构，该互连结构用于将用于输出和/或接收电信号的至少一个电子单元 (108，116)、和用于将所述电信号转换为光信号和/或反之的至少一个光学单元联接到另外 的电子部件， 所述互连结构包括电绝缘衬底（102)和多个信号引线对（104,120)，所述信号引线对联 接在所述电子单元（108,116)和前端接触区（106)之间，所述前端接触区（106)用于由所述 另外的电子部件电接触所述互连结构， 所述互连结构进一步包括从所述信号引线对（104，120)电绝缘的接地平面层（118)， 其中每个信号引线对（104,120)具有用于与所述至少一个电子单元（108,116)的相应 端子电接触的电路连接区域(122)， 其中在邻近所述至少一个电子单元（108,116)的所述端子的区域中，所述接地平面层 (118)具有多个间隙（126)，每个间隙分配到一个信号引线对（104,120)并且与相应的相邻 间隙分离开。2. 根据权利要求1所述的互连结构，其中所述间隙（126)中的每一个具有与所属的信号 引线对(104，120)的轮廓匹配的轮廓。3. 根据前述权利要求中任一项所述的互连结构，其中相邻的间隙（126)通过宽度为至 少30μπι的网（128)彼此分隔。4. 根据前述权利要求中任一项所述的互连结构，其中一个信号引线对中的每个信号引 线朝向所述间隙（126)所邻近的外边界的距离和两个引线之间的距离之比是近似1/2。5. 根据前述权利要求中任一项所述的互连结构，其中所述间隙从所述至少一个电子单 元(108,116)的所述端子延伸至少700μηι的距离。6. 根据前述权利要求中任一项所述的互连结构，其形成为安装光接收器单元（114)和 光发送器单元（112)、用于控制所述光发送器单元（112)的第一电子电路（108)和用于处理 由所述光接收器单元(114)产生的电信号的第二电子电路(116)， 所述互连结构进一步包括用于将所述光发送器单元和所述第一电子电路连接到彼此 的至少一对发送器引线、和用于将所述光接收器单元和所述第二电子电路连接到彼此的至 少一对接收器引线。7. -种光电模块，该光电模块包括用于输出和/或接收电信号的至少一个电子单元 (108,116)、和用于将所述电信号转换成为光信号和/或反之的至少一个光学单元（112， 114)， 根据前述权利要求中任一项所述的电互连结构，用于将所述电子单元（108,116)和所 述光学单元(112，114)连接到彼此、以及用于提供用于外部部件的电气输入/输出接口。8. 根据权利要求7所述的光电模块，所述电子单元包括驱动器电路（108)，并且所述光 学单元包括至少一个光发射器(112)。9. 根据权利要求8所述的光电模块，进一步包括至少一个光接收器单元（116)、和用于 放大所述至少一个光接收器(114)的输出信号的放大电路。10. 根据权利要求9所述的光电模块，所述光接收器单元（114)包括PIN(正-本征-负)光 电二极管的阵列。11. 根据权利要求10所述的光电模块，所述放大电路包括互阻抗放大器(TIA)阵列。12. 根据权利要求7至11中任一项所述的光电模块，其中所述光学单元（112)包括垂直 腔面发射激光器(VCSEL)的阵列。13. -种有源光缆组件，包括:根据权利要求7-12中任一项所述的至少一个光电模块 (100)，用以将电信号转换成为光信号以及反之；电插头连接器，用于将所述光电模块与外 部装置接连;和光导体，用于发射所述光电模块产生的光信号和/或将由所述光电模块接收 的光信号。14. 根据权利要求13所述的有源光缆组件，其中所述插塞连接器包括四通道小型可插 拔(QSFP)或者QSFP+连接器。15. 根据权利要求13或者14所述的有源光缆组件，其中在所述光导体的每一端布置有 至少一个光电模块，以在所述有源光缆组件的每端提供至少一个电气接口。
【专利摘要】本发明涉及一种互连结构，用于将用于输出和/或接收电信号的至少一个电子单元和用于转换所述电信号为光信号和/或反之的至少一个光学单元联接到另外的电子部件。互连结构包括电绝缘衬底(102)和多个信号引线对(104，120)，所述信号引线对联接在所述电子单元(108，116)和前端接触区(106)之间，所述前端接触区(106)用于由所述另外电子部件而电接触所述互连结构。接地平面层(118)从所述信号引线对(104，120)电绝缘，其中每个信号引线对(104，120)具有用于与所述至少一个电子单元(108，116)的相应端子电接触的电路连接区域(122)，并且其中在邻近所述至少一个电子单元(108，116)的所述端子的区域中，所述接地平面层(118)具有各分配到一个信号引线对(104，120)并且与相应的相邻间隙分离开的多个间隙(126)。
【IPC分类】G02B6/42, H05K1/02
【公开号】CN105557073
【申请号】CN201480050504
【发明人】A.凯科宁, L.伦德奎斯特, L-G.斯文森, R.史密斯
【申请人】泰科电子瑞典控股有限责任公司, 泰科电子公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年9月16日
【公告号】CA2924218A1, EP3047706A1, US20150078755, WO2015040000A1