光接收组件及光模块的制作方法

本申请属于光通信技术领域，具体涉及一种光接收组件及光模块。

背景技术：

目前光通信模块中，光接收组件包括pd芯片（光电探测器）和tia芯片（跨阻放大器），目前常用的pd芯片有两种，apd（雪崩光电二极管）、pin（光电二极管）。光电探测器和跨阻放大器之间一般通过金线连接。随着光通信速率的提高，相应的封装带宽也需要提高，对于pd芯片电容也要减小。因此，可通过两种方式实现快速响应：1、减小pd芯片内部电容；2、提高偏置电压vpd。但是，由于pd芯片的电容减小后，成本会增大许多，因此，目前一般采用提高偏置电压vpd的方法。

但是，跨阻放大器（tia芯片）没有引脚可以提供高压偏置，所以只能通过外部偏置的方法，但是传统方式中，通信速度很快或频率很高时，板间等效电容、等效电感、等效电阻将增大。

因此必须设计一种可以在高压下工作的光接收组件及包括其的光通信模块，以使得tia芯片能正常工作。

技术实现要素：

本申请一实施例提供一种光接收组件，所述光接收组件电性连接于高压电源上，所述光接收组件包括相互电性连接的光电探测器、跨阻放大器和高压电容；所述光电探测器与高压电源相电性连接，所述高压电容将跨阻放大器与高压电源相隔离，所述跨阻放大器通过所述高压电容与所述光电探测器电性连接。

一实施例中，所述光电探测器和跨阻放大器分别封装成pd芯片和tia芯片，所述tia芯片包括pink引脚和pina引脚，所述pd芯片具有阴极和阳极，所述高压电容电性连接于pink引脚与pd芯片的阴极之间，所述pina引脚与pd芯片的阳极电性连接。

一实施例中，所述tia芯片包括两个pink引脚和一个pina引脚，所述pd芯片具有两个阴极和一个阳极，所述tia芯片的两个pink引脚和所述pd芯片的两个阴极之间分别连接有一个高压电容。

一实施例中，所述光接收组件还包括与所述高压电容电性连接的导电层，所述高压电容为打线电容，所述高压电容的一端贴附于导电层上，所述高压电容的另一端与所述pd芯片的阴极通过金线电性连接；所述导电层与所述tia芯片的pink引脚通过金线电性连接。

一实施例中，所述光接收组件还包括与所述高压电容电性连接的导电层，所述高压电容为贴片电容，所述导电层包括相互分离设置的第一导电层和第二导电层，所述贴片电容的两端分别贴附于第一导电层和第二导电层上；所述pd芯片的阴极与所述第一导电层之间及所述第二导电层与所述tia芯片的pink引脚之间通过金线电性连接。

一实施例中，所述光接收组件还包括与所述高压电容电性连接的导电层，所述高压电容为打线电容，所述导电层包括相互分离设置的第一导电层和第二导电层，所述打线电容的一端贴附于所述第二导电层上，另一端与所述第一导电层通过金线电性连接；所述第一导电层与所述pd芯片的阴极之间及所述第二导电层与所述tia芯片的pink引脚之间通过金线电性连接。

一实施例中，所述高压电容与所述跨阻放大器封装在一起形成内部具有高压电容的跨阻放大器。

一实施例中，所述光接收组件还包括有用以承载所述光电探测器、跨阻放大器和高压电容的载板，所述载板的材质为陶瓷。

本申请一实施例还提供一种光模块，所述光模块包括光发射单元、光接收单元及控制器，所述光发射单元包括激光器、激光器驱动单元和第一时钟数据恢复模块，所述光接收单元包括上述所述的光接收组件及第二时钟数据恢复模块，所述控制器与所述激光器驱动单元、第一时钟数据恢复模块及第二时钟数据恢复模块相连以控制光发射单元和光接收单元。

与现有技术相比，本申请的技术方案中，所述光接收组件还包括若干高压电容，所述高压电容将跨阻放大器与高压电源相隔离，从而使得跨阻放大器可工作于高压电源下，并可与光电探测器封装至一起，提高了信号质量。

附图说明

图1为本申请光接收组件第一种实施方式的结构示意图；

图2为本申请光接收组件第二种实施方式的结构示意图；

图3为本申请光接收组件第三种实施方式的结构示意图；

图4为本申请光接收组件第四种实施方式的结构示意图；

图5为本申请光接收组件第五种实施方式的结构示意图；

图6为本申请光接收组件的原理图；

图7为本申请光模块的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分扩大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当部件被称为“直接在另一部件或层上”、“直接连接在另一部件或层上”时，不能存在中间部件或层。

参图1至图6所示，本申请提供了一种光接收组件，所述光接收组件电性连接于高压电源上，所述光接收组件包括相互电性连接的光电探测器、跨阻放大器和若干高压电容。在本申请的说明书附图中，所述高压电源以vpd表示。

所述光电探测器和跨阻放大器分别封装成pd芯片和tia芯片，所述tia芯片包括pink引脚和pina引脚，所述pd芯片具有阴极和阳极，所述高压电容电性连接于pink引脚与pd芯片的阴极之间，所述pina引脚与pd芯片的阳极电性连接。

如图6所示为本申请光接收组件的原理图。所述tia芯片2包括pink引脚、pina引脚，所述pd芯片1具有阳极和阴极，所述tia芯片2的pina引脚与所述pd芯片1的阳极电性连接。

本申请提供了两种高压电容3的连接方式：第一种，如图1至4所示，所述高压电容3电性连接于所述tia芯片2的pink引脚及pd芯片1的阴极之间，所述tia芯片2间接与pd芯片1相连接，以将tia芯片2与高压电源相隔离；第二种，如图5所示，所述tia芯片2的pink引脚直接与所述pd芯片1的阴极电性连接，所述高压电容3封装于tia芯片2内，并一起形成内部具有高压电容3的tia芯片2，以将tia芯片2与高压电源相隔离。当然，若还有其他的连接方式，只要能满足tia芯片2通过高压电容3与pd芯片1相连接，从而与高压电源相隔离，均可达到本发明的目的。

所述光接收组件还包括用以承载所述pd芯片1和/或tia芯片2和/或高压电容3的载板4及设置于载板4上的导电层5。

当所述高压电容3电性连接于所述tia芯片2的pink引脚及pd芯片1的阴极之间时，所述高压电容3可为打线电容31或贴片电容32，具体的，贴片电容32和打线电容31在使用方式上略有不同。贴片电容32的两端电极均需要贴附在导电层5上，因此需要在第二载板42上设置两个相互隔离的导电层5；打线电容31的一端需贴附在导电层5上，另一端需延伸出金线，进而与其他导电部件如线路层6等通过金线电性连接。

所述导电层5的结构也可不同，因此所述高压电容3与导电层5的连接方式也有所不同：

所述高压电容3为打线电容31，所述导电层5为一整体，所述高压电容3的一端完全贴附于导电层5上，所述打线电容31的另一端与所述pd芯片1的阴极通过金线电性连接。所述导电层5与所述tia芯片2的pink引脚通过金线电性连接，当然，若采用其他方式，如导电膜等，也可达到本发明的目的。

所述高压电容3为贴片电容32，所述导电层5包括相互分离设置的第一导电层51和第二导电层52，所述贴片电容32的两端分别贴附于第一导电层51和第二导电层52上。所述pd芯片1的阴极与所述第一导电层51之间、所述第二导电层52与所述tia芯片2的pink引脚之间通过金线电性连接，当然，若采用其他方式，如导电膜等，也可达到本发明的目的。

所述高压电容3为打线电容31，所述导电层5包括相互分离设置的第一导电层51和第二导电层52，所述打线电容31的一端完全贴附于所述第二导电层52上，另一端与所述第一导电层51通过金线电性连接。所述第一导电层51与所述pd芯片1的阴极之间、及所述第二导电层52与所述tia芯片2的pink引脚之间通过金线电性连接，当然，若采用其他方式，如导电膜等，也可达到本发明的目的。

具体的，本发明提供了以下实施例：

参图1所示，介绍本申请第一种实施方式中的光接收组件，在该实施方式中，载板4包括用以承载所述pd芯片1及高压电容3及tia芯片2的主载板40、用以承载所述pd芯片1的第一载板41、以及用以承载所述打线电容31的第二载板42。所述第一载板41、第二载板42均焊接或贴附于主载板40上。导电层5焊接或贴附于所述第二载板42上。所述光接收组件还包括有焊接或贴附于第一载板41上的线路层6，所述线路层6与所述pd芯片1的阴极和阳极分别连接。因此，所述线路层6也就成为了pd芯片1的阴极端和阳极端。

在本实施方式中，所述高压电容3为打线电容31，所述打线电容31的背面贴附于第二载板42的导电层5上，所述打线电容31的正面与所述pd芯片1的的阴极端通过金线电性连接。所述导电层5也与所述tia芯片2的pink引脚通过金线电性连接。所述pd芯片1的的阳极端与所述tia芯片2的pina引脚通过金线电性连接。

所述载板4为绝缘板，且由陶瓷材料制成，所述导电层5贴附或焊接于所述载板4上。当然，若所述载板4为导电材料，只要在载板4上另外添加一层绝缘材料后再与pd芯片1等固定，也可达到本申请的目的。

因此，本实施方式中，信号的路径为pd芯片1的阴极→第一载板41的线路层6→打线电容31→导电层5→tia芯片2的pink引脚。该实施例可提供完整的高速信号回路，从而改善信号质量，并隔离了直流分量，改善了高频信号。另外，所述高压电源与所述打线电容31的正面电性连接，因此，高压电源只能加载在pd芯片1上，而与tia芯片2相隔离。

参图2所示，介绍本申请第二种实施方式中的光接收组件，本实施例中，所述光接收组件的部件与第一种实施例中大致相同，区别在于所述高压电容3为贴片电容32，所述导电层5包括相互分离设置的第一导电层51和第二导电层52。

因而，在本实施方式中，所述贴片电容32的两端分别贴附于第一导电层51和第二导电层52上，所述第一导电层51与所述线路层6的阴极端通过金线电性连接，所述第二导电层52与所述tia芯片2的pink引脚通过金线电性连接。

因此，本实施方式中，信号的路径为pd芯片1的阴极→第一载板41的线路层6→第一导电层51→贴片电容32→第二导电层52→tia芯片2的pink引脚。该实施例提供了另一种高压电容3即贴片电容32的具体实施方式。另外，所述高压电源与第一导电层51电性连接，因此，高压电源只能加载在pd芯片1上，而与所述tia芯片2相隔离。

参图3所示，介绍本申请第三种实施方式中的光接收组件，本实施例中，所述载板4包括用以承载所述pd芯片1及高压电容3及tia芯片2的主载板40、用以承载所述pd芯片1及高压电容3的第三载板43，所述第三载板43贴附或焊接于所述主载板40上。所述导电层5包括相互分离设置的第一导电层51和第二导电层52，并焊接或贴附于所述第三载板43上。

在本实施方式中，所述高压电容3为打线电容31，所述打线电容31的背面完全贴附于所述第二导电层52上，并且所述打线电容31的正面与所述第一导电层51通过金线电性连接。所述第一导电层51直接与所述pd芯片1的阴极电性连接，所述第二导电层52与所述tia芯片2的pink引脚电性连接。

因此，本实施方式中，信号的路径为：pd芯片1的阴极→第一导电层51→打线电容31→第二导电层52→tia芯片2的pink引脚。该实施例相比第一实施例及第二实施例，进一步缩短金线长度，降低金线造成的电感效应，缩小信号路径的电感，提高了封装带宽。另外，所述高压电源与第一导电层51电性连接，因此，高压电源只能加载在pd芯片1上，而与所述tia芯片2相隔离。

参图4所示，介绍本申请第三种实施方式中的光接收组件，本实施例中，所述光接收组件的部件与第三种实施方式中大致相同，区别在于所述高压电容3为贴片电容32。因而，在本实施方式中，所述贴片电容32的两端分别贴附于所述第一导电层51和第二导电层52上。

因而，本实施方式中，信号的路径为：pd芯片1的阴极→第一导电层51→贴片电容32→第二导电层52→tia芯片2的pink引脚，该实施例相比第三实施例，提供了另一种电容即贴片电容32的具体实施方式。另外，所述高压电源与第三导电层5电性连接，因此，高压电源只能加载在pd芯片1上，而与所述tia芯片25相隔离。

参图5所示，介绍本申请第五实施例中的光接收组件，在本实施例中，所述载板4包括用以承载pd芯片1及tia芯片2的主载板40及用以承载所述pd芯片1的第一载板41。所述高压电容3集成于tia芯片2内，所述tia芯片2内设置有起到tia芯片2主要作用的放大器21，所述放大器21也具有pink端及pina端，相应的，所述高压电容3电性连接于所述放大器21的pink端及tia芯片2的pink引脚之间。同时，所述pd芯片1的阴极与所述tia芯片2的pink引脚通过金线电性连接。

因此，本实施方式中，信号的路径为pd芯片1的阴极→tia芯片2的pink引脚→高压电容3→放大器21的pink端。所述高压电源连接于所述pink引脚上，从而，所述高压电源虽然能够直接连接于tia芯片2，但是集成于tia芯片2内的高压电容3仍然将tia芯片2内的放大器21与高压电源相隔离。此种实施方式相比上述1至4实施方式，回路的路径最小，高频带宽也最高。

同时，如实施例1至5中，所述pd芯片1具有两个阴极和一个阳极，相应的，所述tia芯片2也具有两个pink电极和一个pina电极，因此，在上述实施例1至5中，所述高压电容3的个数均有两个，当然，若所述高压电容3的具有若干个，只要能起到保护tia芯片2的作用，均可达到本申请的目的。

另外，所述光接收组件还包括有滤波电容7，所述滤波电容7与所述高压电源相连接后于所述高压电容3相连接，因此，所得到的电源更加稳定，噪音更小。

请参考图7，介绍本申请采用第1至第5实施例中的光接收组件的光模块。该光模块包括光发射单元、光接收单元及控制器200，所述光发射单元包括激光器300、激光器驱动单元400和第一时钟数据恢复模块501，所述光接收单元包括实施例1至5中所揭露的光接收组件100及第二时钟数据恢复模块502，所述控制器200与激光器驱动单元400、第一时钟数据恢复模块501及第二时钟数据恢复模块502相连以控制光发射单元和光接收单元。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。