一种同轴式光组件的制作方法

本实用新型属于光电组件封装技术领域，更具体涉及一种高速同轴式光组件。

背景技术：

柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPC)是基于柔性基材上通过印刷电路工艺制作而成的柔性印刷电路，可以依据实际的安装需求进行自由弯曲、折叠，特别适用于三维的空间装配，具有很高的安装灵活性。FPC在光电行业使用广泛，主要运用于光电组件及硬性电路板之间的连接，为光模块的结构配合提供更高的安装灵活性。

如图1A所示，为传统技术中光电同轴光组件FPC结构的示意图。贯穿于同轴器件底座102的器件管脚105通过锡焊接于FPC的铜质线路104面，焊接完成后，不可避免的会存在同轴器件残留管脚103部分。如图1B所示，为传统技术中光电同轴光组件FPC结构的侧视示意图。同轴器件残留管脚103部分受限于焊接工艺，其残留长度一般在1mm左右，同轴器件残留管脚103的存在会大大增加信号线路的分布电感，造成信号裂化，影响整个链路的射频带宽，降低整个光电组件的性能。

不同于传统的FPC设计，光组件焊接使用的FPC不仅需要良好的弯折性及可靠性，更重要的是这类FPC承载高速信号的传输，其设计需要达到良好的信号完整性表现。传统的同轴式光组件FPC设计采用通孔安装形式，这种设计的信号流向不是最优的，同时由于焊接管脚的残留问题，极易造成残桩效应，影响了光电组件封装整体的射频带宽表现。

技术实现要素：

本实用新型要解决的是传统同轴光组件FPC带来的残桩效应，进而影响光电组件封装整体的射频带宽的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种同轴式光组件，包括：

柔性电路板、同轴器件底座、同轴器件高速管脚以及地属性焊盘；其中，所述柔性电路板包括：

铝质补强板、顶层线路以及底层线路；

所述柔性电路板在所述同轴器件底座中心向下处进行弯折；

所述铝质补强板贴在所述同轴器件底座上，用于所述柔性电路板弯折成形后的固定；

所述同轴器件高速管脚分别与所述顶层线路、所述底层线路一端的焊盘焊接；

所述地属性焊盘置于所述同轴器件高速管脚周围，与所述同轴器件高速管脚形成平面波导结构。

优选地，所述顶层线路以及所述底层线路为压延铜箔。

优选地，所述压延铜箔的厚度为18um。

优选地，所述柔性电路还包括：

顶层覆盖膜、底层覆盖膜以及LCP基材；

所述底层线路附着于所述LCP基材上，所述顶层线路附着于LCP基材的顶层；

所述底层覆盖膜的厚度为25um，所述底层覆盖膜的一端与所述铝质补强板相连，防止所述底层线路氧化；所述顶层覆盖膜的厚度为25um，所述顶层覆盖膜粘合于所述顶层线路上层，防止所述顶层线路氧化。

优选地，所述铝质补强板的底面部分区域和侧面通过进行阳极化处理，与外界绝缘性。

优选地，所述铝质补强板的顶面不进行阳极化处理，通过导电胶与所述铜质线路相连；所述铝质补强板底部的部分区域不进行阳极化处理，通过导电胶与所述同轴器件底座相连，形成高速信号接触回流路径。

优选地，所述铝质补强板的厚度为0.15mm。

优选地，所述同轴器件高速管脚以及所述同轴器件底座由玻璃介质构成。

本实用新型提供了一种同轴式光组件，克服了传统同轴光组件FPC带来的残桩效应，FPC与同轴光电组件的焊接方式采用直入式的表面贴装形式，微带线末端跟同轴组件焊接的焊盘结构采用共面波导形式，实现了微带线到同轴管脚传输形式的顺畅过渡，拓展了同轴光组件的射频带宽，可以在相同工艺同轴封装形式的光组件下实现更高速率的信号速率传输，节约了封装成本。同时采用铝片补强，可以加强软板的塑造性，允许后期通过夹具一次弯折成形，方便后续批量加工生产与焊接工序。

附图说明

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获得其他的附图。

图1A为传统技术中光电同轴光组件FPC结构的示意图；

图1B为传统技术中光电同轴光组件FPC结构的侧视示意图；

图2A为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC结构的示意图；

图2B为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC结构的侧视示意图；

图3为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC结构叠层的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC与传统技术中的光电同轴组件FPC在适用相同同轴器件底座时带宽模拟计算结果对比的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC整体结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

如图2A、2B所示，分别为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC结构的示意图、侧视示意图。本实用新型提供一种同轴式光组件，包括：

柔性电路板201、同轴器件底座202、同轴器件高速管脚205以及地属性焊盘203；其中，所述柔性电路板包括201：

铝质补强板、顶层线路以及底层线路；

所述柔性电路板201在所述同轴器件底座202中心向下处进行弯折；

所述铝质补强板贴在所述同轴器件底座202上，用于所述柔性电路板201弯折成形后的固定；

所述同轴器件高速管脚205分别与所述顶层线路、所述底层线路一端的焊盘焊接；

所述地属性焊盘203置于所述同轴器件高速管脚205周围，与所述同轴器件高速管脚205形成平面波导结构。同轴器件高速管脚205直接焊接于铜质线路一端终点的焊盘，这种焊接方法消除了高速管脚的残桩效应。同时遍布于同轴器件高速管脚205周围的地属性焊盘203，与同轴器件高速管脚205构成了平面波导结构，这种结构顺畅地实现了FPC微带结构铜质线路204到同轴线结构平滑过渡。

其中，优选地，整个FPC在光电组件的同轴器件底座202的中心向下0.2mm处进行折弯。

优选地，所述顶层线路以及所述底层线路为压延铜箔。优选地，所述压延铜箔的厚度为18um。

优选地，所述柔性电路还包括：顶层覆盖膜、底层覆盖膜以及LCP基材；所述底层线路附着于所述LCP基材上，所述顶层线路附着于LCP基材的顶层；所述底层覆盖膜的厚度为25um，所述底层覆盖膜的一端与所述铝质补强板相连，防止所述底层线路氧化；所述顶层覆盖膜的厚度为25um，所述顶层覆盖膜粘合于所述顶层线路上层，防止所述顶层线路氧化。

优选地，所述铝质补强板的底面部分区域和侧面通过进行阳极化处理，与外界绝缘性。优选地，所述铝质补强板的顶面不进行阳极化处理，通过导电胶与所述铜质线路相连；所述铝质补强板底部的部分区域不进行阳极化处理，通过导电胶与所述同轴器件底座相连，形成高速信号接触回流路径。优选地，所述铝质补强板的厚度为0.15mm。紧贴同轴器件底座202的是FPC的铝质补强板，铝片的刚性弯折性能提供了FPC弯折成形后的固定作用，同时改变FPC地属性铜皮跟同轴光电组件的点连接增强为面连接，增大信号回流路径面积，降低回路电感值。

优选地，所述同轴器件高速管脚以及所述同轴器件底座由玻璃介质构成。

如图3所示，为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC结构叠层的示意。其中，本实用新型实施例采用的FPC结构叠层如下所示，自上而下其叠层部分为：

第一层为25um厚度(含胶)的杜邦PI覆盖膜，用于起到线路保护功能；第二层为18um厚度的压延铜箔，用于提升了FPC铜质线路的弯折性能；第三层为50um厚度的松下LCP材料，其具有良好的热塑性，极易弯折成所需的图形，而且具有一定的形状保持能力，同时它在0～50GHz范围具有更低的介质损耗，可以提供更好的线路信号完整性表现；第四层为18um厚度的压延铜箔；第五层分为两个部分，第一部分为0.15mm厚度的铝片补强，其作用于FPC与同轴器件底座相连的部分，并延伸至同轴器件高速管脚标贴区域下方。其作用一方面提供充分的高速信号地平面回流，另一方面作为后期夹具弯折的成形部分，克服软板柔软容易形变的弱点。后半部分为25um厚度(含胶)的杜邦PI覆盖膜，其为线路层提供保护避免铜质线路与空气接触氧化，提高线路可靠性。

优选地，本实用新型实施例提供的同轴式光组件改良了现有传统型的同轴器件用FPC结构，通过参照图3所示的叠层结构设计既满足了FPC延伸至刚性印刷电路板段的高柔韧弯折特性，又满足了FPC需要与同轴器件底座配合前段部分的刚性成形要求。使用微带线到波导形式转换的焊盘结构，既避免了器件管脚的残留造成的残桩，又实现了同轴组件内部更佳的高速信号馈入方式，提升器件整体封装射频带宽特性。

如图4所示，为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC与传统技术中的光电同轴组件FPC在适用相同同轴器件底座时带宽模拟计算结果对比的示意图。可以看出虚线代表的传统FPC结构，其-3dB带宽读数为31.5GHz。而本实用新型实施例提供的FPC连接结构设计，其-3dB带宽大于40GHz。带宽说明，虚线部分为改善前的带宽，其读数为31.5GHz，实线曲线为改善后的带宽大于40GHz，且频率响应更为平坦。

如图5所示，为本实用新型实施例提供的光电同轴组件FPC整体结构的示意图。参照图5，一种FPC板其整体结构如301所示，包含铝质补强板302，底层覆盖膜303，底层线路层304，松下LCP基材305，顶层线路306，顶层覆盖膜307。

其中，优选地铝质补强板302的厚度为0.15mm，其中铝质补强板302正视图中的底面和侧面都进行阳极化处理，使其具有一定的绝缘性。铝质补强板302正视图的顶面不做阳极化处理，具有导电性，通过导电胶与底层线路层304的底层铜箔相连，形成高速信号面接触回流路径，减小回路电感。同时通过铝片的金属易成形特点，利于实现本实用新型实施例中FPC成型结构。铝质补强板302中间避让同轴管脚。优选地底层覆盖膜303厚度为25um,一端与铝质补强板302接驳，保护底层线路304不被氧化，同时满足FPC后段良好的弯折特性。底层线路304附着于松下LCP基材305上，松下LCP基材305具有良好的热塑性，可以成型成一定结构不反弹，也具有良好的弯折性。同时松下LCP基材305具有很低的介电损耗，可以降低高速信号在FPC走线端的损耗，保持更好的信号保真能力。顶层线路306附着于松下LCP基材305的顶层，顶层线路306阻抗控制保持跟同轴器件阻抗一致，减小信号传输中的反射损耗。顶层线路306阻抗控制线末端为共面波导结构，实现与器件同轴管脚更好的过渡，高速信号直接溃入同轴器件管脚，同时克服了器件管脚的残桩问题，提升了光组件封装的信号传输射频带宽。优选地25um的顶层覆盖膜307粘合于顶层线路306上层，保护线路免受外界气体腐蚀与氧化，同时降低短路风险。底层线路304与顶层线路306采用18um厚度压延铜箔，其柱状晶体结构，可以提升线路层抗弯折能力，提高装配重复性和安装灵活度。

优选地，FPC整体301按图示弯折线308通过夹具弯折成型，适用后续组装和焊接工序。通过铝质补强板302的成型固定性，本实用新型实施例FPC能更好的适用于同轴器件焊接工序操作，避免传统FPC过软，不易对位组装问题。

综上所述，本实用新型提供的一种同轴式光组件，克服了传统同轴光组件FPC带来的残桩效应，FPC与同轴光电组件的焊接方式采用直入式的表面贴装形式，微带线末端跟同轴组件焊接的焊盘结构采用共面波导形式，实现了微带线到同轴管脚传输形式的顺畅过渡，拓展了同轴光组件的射频带宽，可以在相同工艺同轴封装形式的光组件下实现更高速率的信号速率传输，节约了封装成本。同时采用铝片补强，可以加强软板的塑造性，允许后期通过夹具一次弯折成形，方便后续批量加工生产与焊接工序。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。