一种光组件在板装置、其装配方法及在板设计装置与流程

本发明涉及在板设计技术领域，尤其涉及一种光组件在板装置、其装配方法及在板设计装置。

背景技术：

传统低速率光模块内部的光组件采用破板方式装配，如图1所示，其中，光组件102通过破板方式装配在电路板101上。然而，该方式存在光组件手工焊接、维修难度大、产品结构限制多等诸多问题，多用于产量不高、功能单一、小尺寸的光模块类产品设计。

设备商在bob(bi-directionopticalsubassemblyonboard，双向光组件在板)设计上采用顶装方式，如图2所示，其中，bosa(bi-directionopticalsubassembly，双向光组件)202通过顶装方式装配在电路板201，bosa202的发送管脚203和接收管脚204电性连接至电路板201。顶装方式改变了传统光模块的生产方式，将光模块生产、校准、测试等环节合并到整机生产制造过程中，压缩产业链长度，整合测试指标要求，支持bosa自动化生产，取得技术和经济上的双赢。

然而，由于45°合分波光路的设计限制，顶装bosa存在接收管脚或发送管脚的长度过长问题，比如图2所示的发送管脚203较长。较长的管脚引入较大的寄生电感感量，引起信号过冲、振铃等问题，降低传输信号质量。而且，对于高速信号如2.5gbps以上信号，管脚过长对发送信号眼图质量及接收灵敏度指标影响很大。

技术实现要素：

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请实施例提供一种光组件在板装置、其装配方法及在板设计装置，采用一片式柔板设计，简化了光组件在板生产工序，提高了生产效率，降低了成本。

第一方面，本申请实施例提供一种光组件在板装置，包括：光组件以及一个柔板；所述柔板电性连接所述光组件到印制电路板，实现所述光组件的至少两个通道的电气信号的传输。

第二方面，本申请实施例提供一种光组件在板装置的装配方法，包括：

将光组件定位在印制电路板上；

采用预弯成型的一个柔板电性连接所述光组件与所述印制电路板，以实现所述光组件的至少两个通道的电气信号的传输。

第三方面，本申请实施例提供一种在板设计装置，包括：

光组件、一个柔板以及印制电路板；所述柔板电性连接所述光组件到所述印制电路板，实现所述光组件的至少两个通道的电气信号的传输。

本申请实施例中，采用一片柔板将光组件电性连接到印制电路板(pcb，printedcircuitboard)，实现光组件的至少两个通道的电气信号的传输。如此，通过一片式柔板实现一次性免定位装配，压焊刀一次定位，简化了光组件在板生产工序，缩短了生产工时，支持自动化焊接生产，提高了生产效率，降低了成本。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

图1为光组件的破板方式的装配示意图；

图2为光组件的顶装方式的装配示意图；

图3为本申请实施例提供的光组件在板装置的装配示意图一；

图4为本申请实施例提供的光组件在板装置的装配示意图二；

图5为本申请实施例提供的光组件在板装置的装配示意图三；

图6为本申请实施例提供的光组件在板装置的装配示意图四；

图7为本申请实施例提供的光组件在板装置的装配示意图五；

图8为本申请实施例提供的光组件在板装置的装配方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供一种光组件在板装置，包括：光组件以及一个柔板，该柔板电性连接该光组件到印制电路板(pcb)，实现该光组件的至少两个通道的电气信号的传输。

其中，柔板可以为fpc(flexibleprintedcircuit，柔性电路板)。

本实施例中，采用柔板实现光组件和pcb之间的电性连接，可以最小化引线长度，信号走线伴随参考平面，降低传输线寄生参数。通过一片式柔板设计，实现光组件与pcb之间至少两个通道的电气信号的传输，能够简化光组件在板生产工序，提高生产效率，并降低成本。

示例性地，光组件可以包括以下之一：双向光组件(bosa)、至少两通道的光发射组件(tosa，transmittingopticalsub-assembly)、至少两通道的光接收组件(rosa，receivingopticalsub-assembly)。比如，光组件可以为10g及以上高速率的bosa。然而，本申请对此并不限定。

在示例性实施方式中，至少两个通道的电气信号可以包括：至少两个通道的接收信号；或者，至少两个通道的发送信号；或者，至少一个通道的接收信号和至少一个通道的发送信号。

比如，光组件为bosa时，至少两个通道的电气信号可以包括一个通道的接收信号和一个通道的发送信号；光组件为至少两通道的tosa时，至少两个通道的电气信号可以包括至少两通道的发送信号；光组件为至少两通道的rosa时，至少两个通道的电气信号可以包括至少两通道的接收信号。

本实施例中，由于采用一片式柔板实现至少两个通道的电气信号的传输会存在信号间串扰的问题，为了避免信号间串扰的问题，可以在柔板设计上采取物理隔离措施。第一种方式为：对柔板连接至少两个通道的电气信号的部分之间进行物理分割；以光组件包括接收管脚和发送管脚为例，柔板的第一端连接光组件的接收管脚，柔板的第二端连接光组件的接收管脚，且第一端与第二端之间存在缺口或缝隙，同样地，在柔板连接pcb的一侧也采用类似的处理；第二种方式为：在柔板上可以不设置缺口或缝隙，但是在柔板上传输不同通道的电气信号的区域之间设置满足条件的隔离间隙，比如，隔离间隙等于5倍的走线宽度间隙。

本实施例中，为了避免信号间串扰的问题，可以在柔板设计上采取电气信号隔离措施。其中，柔板上的信号走线可以满足以下要求：高速信号线不允许近距离、长距离平行走线，差分信号按等长走线，保证信号走线阻抗的连续性，差分信号线包地走线，最小化信号回流环路。

在示例性实施方式中，光组件的一个通道的电气信号由一路管脚传输；柔板在连接光组件的至少两路管脚处采用合一设计；或者，柔板在连接pcb的焊盘处采用合一设计；或者，柔板在连接光组件的至少两路管脚处采用合一设计，且在连接pcb的焊盘处采用合一设计；其中，焊盘用于传输至少两个通道的电气信号。

以光组件为bosa为例，光组件包括接收管脚和发送管脚，pcb上包括收发信号焊盘；柔板在连接接收管脚和发送管脚处采用合一设计；或者，柔板在连接收发信号焊盘处采用合一设计；或者，柔板在连接接收管脚和发送管脚处采用合一设计，且在连接收发信号焊盘处采用合一设计。

在上述示例中，柔板采用合一设计表示柔板上没有缺口或缝隙，比如，为连续的面。在上述示例中，采用合一设计的柔板需要采用上述第二种物理隔离措施，即在至少两个通道的电气信号传输区域设置满足条件的隔离间隙，以避免信号间串扰的问题。

在示例性实施方式中，柔板的一端固定在光组件的侧面、底面或顶面，柔板的另一端与pcb保持共面，固定在pcb上。

在示例性实施方式中，光组件可以包括接收管脚和发送管脚；柔板可以包括接收信号区域和发送信号区域，接收信号区域包括接收信号走线以及接收参考地平面，用于传输接收管脚的信号，发送信号区域包括发送信号走线以及发送参考地平面，用于传输发送管脚的信号；接收信号区域和发送信号区域之间存在满足条件的隔离间隙。在本示例中，柔板上可以采用设置隔离间隙的方式实现物理隔离。在本示例中，接收参考地平面和发送参考地平面可以分别通过独立的接地点连接到pcb的大面积地平面上。

在示例性实施方式中，光组件采用顶装方式装配在pcb上。示例性地，光组件在pcb上的装配方向可以包括以下之一：单侧管脚向下垂直pcb、单侧管脚向上垂直pcb、两侧管脚平行pcb。

在示例性实施方式中，光组件的管脚焊接到柔板后，柔板上的焊点出脚长度可以小于或等于长度阈值(比如，1mm)。

下面通过多个示例对本申请的光组件在板装置进行说明。下面的示例中光组件以bosa为例进行说明。然而，本申请对此并不限定。

示例一

在本示例中，如图3所示，bosa302采用顶装方式装配在pcb301上，且bosa302的发送管脚303和接收管脚304的方向平行于pcb301，即bosa302在pcb301上的装配方向为两侧管脚平行pcb。其中，bosa302可以通过底面的固定支架在pcb301上定位。柔板305的一端固定在bosa302的侧面，另一端与pcb301共面，且固定在pcb301上。

本示例中，柔板305预弯折形成三个部分，第一部分和第二部分分别贴合bosa302的两个侧面，bosa302的发送管脚303焊接在第二部分上，bosa302的接收管脚304焊接到第一部分上，第三部分可以贴合pcb301上的信号焊盘。

在本示例中，如图3所示，对柔板305进行折弯预成型，并对bosa302的发送管脚303和接收管脚304进行整形，剪去多余的管脚长度，保证焊接后柔板305反面露出1毫米(mm)以内管脚长度，满足焊接可靠性最短长度即可；将bosa302的发送管脚303、接收管脚304焊接到柔板305上，需要注意的是，发送管脚303、接收管脚304的焊点出脚长度不宜过长，焊点需呈波峰状，表面应光亮圆滑，无锡刺；bosa302采用侧顶装方式装配到pcb301上，发送管脚303的信号、接收管脚304的信号通过柔板305上的走线连接至柔板305的单排管脚处，预成型的柔板305自然弯曲贴合到pcb301对应信号焊盘及定位孔，装配定位一次完成，无需辅助动作；然后通过压焊机将柔板305的管脚焊接到pcb301上对应的信号焊盘上，压焊单刀一次定位一次焊接，无需调整刀片位置，高效地完成bosa装配、柔板定位及自动焊接的生产要求。

如图3所示，bosa302及柔板305呈准轴对称结构，这种对称结构装配后bosa302本体比较稳定，定位及焊接时不易发生侧翻，方便柔板305预成型，有利于柔板305在pcb301上的快速定位，减少放置器件的辅助动作，方便bosa厂家和设备商的器件焊接，提高生产效率。

如图3所示，柔板305在连接接收管脚304和发送管脚303处采用合一设计，即柔板305在连接发送管脚303和接收管脚304处为连续的，没有缺口或缝隙。

本示例中，为解决柔板305在连接收发管脚处的合一设计带来的信号间串扰问题，柔板设计上需采取物理隔离及电气信号隔离措施。柔板305上划分为发送信号区域和接收信号区域，发送信号区域和接收信号区域之间需保证一定隔离间隙，如5倍的走线宽度间隙；其中，发送信号区域仅走发送信号及对应参考地，同样地，接收信号区域仅走接收信号及对应参考地；参考地平面需保持完整，发送信号和接收信号不允许跨越隔离间隙走线，也不允许高速信号线近距离、长距离平行走线，差分信号严格按等长走线，控制信号走线阻抗的连续性，差分线两边包地走线，最小化信号回流环路；发送和接收的参考地分别通过独立的接地点连接到pcb301的大面积地平面上，避免形成环路天线带来的电磁辐射和信号串扰问题。

示例二

在本示例中，如图4所示，bosa402采用顶装方式装配在pcb401上，且bosa402的发送管脚403和接收管脚404的方向平行于pcb401，即bosa402在pcb401上的装配方向为两侧管脚平行pcb。其中，bosa402可以通过底面的固定支架在pcb401上定位。柔板405的一端固定在bosa402的侧面，另一端与pcb401共面，且固定在pcb401上。

本示例中，柔板405预弯折形成三个部分，第一部分和第二部分分别贴合bosa402的两个侧面，bosa402的发送管脚403焊接在第一部分上，bosa402的接收管脚404焊接到第二部分上，第三部分可以贴合pcb401上的信号焊盘。

如图4所示，预弯成型的柔板405电性连接bosa402和pcb401。其中，bosa402的发送管脚403和接收管脚404焊接到柔板405上，接收管脚404的信号、发送管脚403的信号通过柔板405上的单排管脚电气连接到pcb401对应信号焊盘上。

本示例中，针对信号间串扰问题的解决方式可以参照示例一，故于此不再赘述。

示例三

本示例中，如图5所示，bosa502采用顶装方式装配在pcb501上，且bosa502的发送管脚503的方向平行于pcb501，接收管脚504的方向为向上垂直于pcb501，即bosa502在pcb501上的装配方向为单侧管脚向上垂直pcb。其中，bosa502可以通过底面的固定支架在pcb501上定位。柔板505的一端固定在bosa502的顶面，另一端与pcb501共面，且固定在pcb501上。

本示例中，柔板505预弯折形成三个部分，第一部分和第二部分分别贴合bosa502的顶面和侧面，bosa502的发送管脚503焊接在第二部分上，bosa502的接收管脚504焊接到第一部分上，第三部分可以贴合pcb501上的信号焊盘。

如图5所示，预弯成型的柔板505电性连接bosa502和pcb501。其中，bosa502的发送管脚503和接收管脚504焊接到柔板505上，接收管脚504的信号、发送管脚503的信号通过柔板505上的单排管脚电气连接到pcb501对应信号焊盘上。

本示例中，针对信号间串扰问题的解决方式可以参照示例一，故于此不再赘述。

示例四

本示例中，如图6所示，bosa602采用顶装方式装配在pcb601上，且bosa602的发送管脚603的方向平行于pcb601，接收管脚(图未示出，位于bosa602的底面)的方向为向下垂直于pcb601，即bosa602在pcb601上的装配方向为单侧管脚向下垂直pcb。其中，bosa602可以通过底面的固定支架在pcb601上定位。柔板605的一端固定在bosa602的底面，另一端与pcb601共面，且固定在pcb601上。

本示例中，柔板605预弯折形成三个部分，第一部分和第二部分分别贴合bosa602的侧面和底面，bosa602的发送管脚603焊接在第一部分上，bosa602的接收管脚焊接到第二部分上，第三部分可以贴合pcb601上的信号焊盘。

如图6所示，预弯成型的柔板605电性连接bosa602和pcb601。其中，bosa602的发送管脚603和接收管脚焊接到柔板605上，接收管脚的信号、发送管脚603的信号通过柔板605上的单排管脚电气连接到pcb601对应信号焊盘上。

本示例中，针对信号间串扰问题的解决方式可以参照示例一，故于此不再赘述。

示例五

本示例中，如图7所示，bosa702采用顶装方式装配在pcb701上，且bosa702的发送管脚703的方向平行于pcb701，接收管脚(图未示出，位于bosa702的底面)的方向为向下垂直于pcb701，即bosa702在pcb701上的装配方向为单侧管脚向下垂直pcb。其中，bosa702可以通过底面的固定支架在pcb701上定位。柔板705的一端固定在bosa702的底面，另一端与pcb701共面，且固定在pcb701上。

本示例中，柔板705预弯折形成三个部分，第一部分和第二部分分别贴合bosa702的侧面和底面，bosa702的发送管脚703焊接在第一部分上，bosa702的接收管脚焊接到第二部分上，第三部分可以贴合pcb701上的信号焊盘。

如图7所示，本示例与图6所示的示例四的区别在于：在本示例中，柔板705的预弯方向与图6中的柔板605的预弯方向不同，使得柔板连接pcb上的位置存在不同。

本示例的其他说明可以参照示例六，故于此不再赘述。

由上述示例可知，在实际应用中，可以根据pcb布局以及实际bosa在pcb上的装配位置，来设计柔板如何预弯，以适应不同场景的需求。

图8为本申请实施例提供的光组件在板装置的装配方法的流程图。如图8所示，本实施例的装配方法，包括以下步骤：

s801、将光组件定位在pcb上；

s802、采用预弯成型的一个柔板电性连接光组件与pcb，以实现光组件的至少两个通道的电气信号的传输。

其中，s801可以包括：将光组件采用顶装方式定位在pcb上，其中，光组件在pcb上的装配方向包括以下之一：单侧管脚向下垂直pcb、单侧管脚向上垂直pcb、两侧管脚平行pcb。

其中，光组件可以通过底面的固定支架实现在pcb上的定位。

其中，s802可以包括：将柔板的一端固定在光组件的侧面、底面或顶面，将柔板的另一端与pcb保持共面，固定在pcb上。

其中，将柔板的另一端与pcb保持共面，固定在pcb上，可以包括：

将预弯成型的柔板自然弯曲的一端贴合到pcb的焊盘处，将柔板的管脚焊接到pcb的焊盘上。

其中，在s801之前，本实施例的方法还可以包括：

对光组件的管脚进行整形，使得光组件的管脚焊接到柔板后，柔板上的焊点出脚长度小于或等于长度阈值(比如，1mm)。

关于本实施例中的光组件在板装置的说明可以参照上述实施例的描述，故于此不再赘述。

在实际应用中，以光组件为bosa为例，bosa厂家可以先对柔板进行预弯成型，bosa装配到pcb后，预弯的柔板和pcb的焊盘自然贴合，满足柔板装配、焊接以及电气连接要求，从而简化装配焊接过程，减少辅助操作，提高生产效率，降低故障率，降低成本。

此外，本申请实施例还提供一种在板设计装置，包括：光组件、一个柔板以及pcb；该柔板电性连接光组件到pcb，实现光组件的至少两个通道的电气信号的传输。

其中，至少两个通道的电气信号可以包括：至少两个通道的接收信号；或者，至少两个通道的发送信号；或者，至少一个通道的接收信号和至少一个通道的发送信号。

其中，光组件可以包括以下之一：bosa、至少两通道的tosa、至少两通道的rosa。

关于本实施例提及的光组件和柔板的说明可以参照上述实施例的描述，故于此不再赘述。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读介质，存储装配程序，该装配程序被处理器执行时实现上述光组件在板装置的装配方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块或单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块或单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。