一种高速互联结构制造技术

本发明专利技术涉及互联结构技术领域，提供了一种高速互联结构。用于直流信号传输的部分设置有直流信号管脚，所述直流信号管脚由上层管脚和下层管脚构成，或者由单独的上层管脚构成，或者由单独的下层管脚构成；用于高频传输的部分采用高频阻抗匹配的金属图案和金丝组合实现，所述金属图案与所述金丝组合构成补偿结构，所述补偿结构使得高速互联结构的高频阻抗能够连续的完成过渡。本发明专利技术跟传统焊接软带的结构相比，具有信号线短、损耗低、反射小等优点。反射小等优点。反射小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高速互联结构


[0001]本专利技术涉及互联结构
，特别是涉及一种高速互联结构。

技术介绍

[0002]随着网络需求的不断增长，光通讯网络对速率的要求也越来越高，100G/400G及更高速率的要求提上日程。
[0003]随着速率的提高，对于光组件来说，传统的电路连接方式已经不能满足现有速率的要求，急需要一种高可靠性的解决方案。
[0004]对于高速器件，跟PCB互联的方式目前有两种：一种是软带互联如图1、图2和图3所示三种典型软带结构，这种软带焊接方式因为受加工精度、安装精度、焊料厚度控制的影响，往往高频特性一致性不好，影响批量出货，同时因为软带结构的影响，传输距离一般比较长，信号损耗大，已经很难满足56G以上的信号传输需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例要解决的技术问题是软带焊接方式因为受加工精度、安装精度、焊料厚度控制的影响，往往高频特性一致性不好，影响批量出货，同时因为软带结构的影响，传输距离一般比较长，信号损耗大。
[0006]本专利技术实施例采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种高速互联结构，包括：
[0008]用于直流信号传输的部分设置有直流信号管脚，所述直流信号管脚由上层管脚和下层管脚构成，或者所述直流信号管脚由单独的上层管脚构成，或者所述直流信号管脚由单独的下层管脚构成；
[0009]用于高频传输的部分采用高频阻抗匹配的金属图案和金丝组合实现，所述金属图案与所述金丝组合构成补偿结构，所述补偿结构使得高速互联结构的高频阻抗能够连续的完成过渡。
[0010]优选的，所述高速互联结构用于气密的管壳陶瓷部分和/或单独的陶瓷部分，具体的：
[0011]所述管壳陶瓷部分上设置有所述直流信号管脚和金属图案；和/或；
[0012]所述单独的陶瓷部分上设置有所述直流信号管脚和金属图案；
[0013]其中，所述金属图案用于在进行所述管壳陶瓷部分和/或单独的陶瓷部分组装时，与相应金丝组合完成电气连通。
[0014]优选的，高速互联结构具体包括：
[0015]所述直流信号管脚直接与PCB板的金手指进行焊接固定，所述直流信号管脚不仅起到传输直流信号的作用，还将PCB板与所述管壳陶瓷部分或单独的陶瓷部分机械固定在一起。
[0016]优选的，高速互联结构具体包括：
[0017]用金丝将管壳陶瓷部分或单独的陶瓷部分中，多个金属图案与PCB板上相应功能的金属化层连接到一起；其中，PCB金属化层部分设计了带有补偿金丝寄生参数的金属图案。
[0018]优选的，对于一个金属图案，与之电气连接的金丝组合采用第一短线、长线和第二短线排列的键合线结构。
[0019]优选的，所述第一短线、长线和第二短线各自的金丝的经长相同；并且，所述第一短线和第二短线的线长相同。
[0020]优选的，在相应的接口阻抗体现为50欧姆时，所述金属图案所呈现的阻抗特性为频率在1GHz时，表现出50欧姆的阻值，所述金丝组合具体为：
[0021]所述第一短线和第二短线各自所展现的等效阻抗为0.04欧姆；
[0022]所述第一短线和第二短线各自所展现的等效电感为0.115nH；
[0023]所述长线所展现的等效阻抗为0.085欧姆，相应展现的等效电感为0.13nH；
[0024]所述金丝组合所呈现的与两侧金属图案之间的等效电容为0.02pF。
[0025]优选的，所述高速互联结构适用的高频频段为100G
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400G传输速率场景。
[0026]优选的，金丝的等效电路由等效电感，等效电阻，以及分别于所述等效电感和等效电阻并联的两个等效电容组成，其中，等效电感的计算方式为：
[0027][0028]其中，l为金丝的长度，d为金丝的直径，μ0为真空中的磁导率，μ
r
为金丝的相对磁导率。
[0029]优选的，对于一个金属图案，与之电气连接的金丝组合采用第一短线、和第二短线排列的键合线结构；或者，采用第一短线和长线排列的键合线结构。
[0030]与现有技术相比，本专利技术实施例的有益效果在于：
[0031]本专利技术采用了管脚跟金丝键合相结合的互联方案，即克服软带传输信号质量不容易控制的缺点，又克服了金丝互联中易断的风险，该结构跟传统焊接软带的结构相比，具有信号线短、损耗低、反射小等优点，为100G及以上速率的互联互通提供了好的解决方案。
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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它的附图。
[0033]图1是本专利技术提供的现有技术中的一种光模块中软带耦合结构示意图；
[0034]图2是本专利技术提供的现有技术中的另一种光模块中软带耦合结构示意图；
[0035]图3是本专利技术提供的现有技术中的还一种光模块中软带耦合结构示意图；
[0036]图4是本专利技术实施例提供的一种高速互联结构示意图；
[0037]图5是本专利技术实施例提供的一种高速互联结构的主视图；
[0038]图6是本专利技术实施例提供的一种高速互联结构中直流信号管脚结构示意图；
[0039]图7是本专利技术实施例提供的一种金丝键合线耦合后的等效电路示意图；
[0040]图8是本专利技术实施例提供的一种短线
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长线
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短线的键合线的结构轴视图；
[0041]图9是本专利技术实施例提供的一种现有金丝键合线的等效电路示意图；
[0042]图10是本专利技术实施例提供的一种短线
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长线
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短线的金丝键合线的等效电路示意图；
[0043]图11是本专利技术实施例提供的一种短
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长
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短的金丝组合的信号电场特性图；
[0044]图12是本专利技术实施例提供的三维电磁仿真软件中设计并仿真短线
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长线
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短线的键合线的RL仿真结果图；
[0045]图13是本专利技术实施例提供的三维电磁仿真软件中设计并仿真短线
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长线
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短线的键合线的IL仿真结果图；
[0046]图14是本专利技术实施例提供的一种短线
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短线的金丝键合线的等效电路示意图；
[0047]图15是本专利技术实施例提供的一种短
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长
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短的金丝组合和短
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长的金丝组合信号电场特性对比图；
[0048]图16是本专利技术实施例提供的一种短线
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长线的金丝键合线的等效电路示意图；
[0049]图17是本专利技术实施例提供的一种短
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速互联结构，其特征在于，包括：用于直流信号传输的部分设置有直流信号管脚，所述直流信号管脚由上层管脚和下层管脚构成，或者所述直流信号管脚由单独的上层管脚构成，或者所述直流信号管脚由单独的下层管脚构成；用于高频传输的部分采用高频阻抗匹配的金属图案和金丝组合实现，所述金属图案与所述金丝组合构成补偿结构，所述补偿结构使得高速互联结构的高频阻抗能够连续的完成过渡。2.根据权利要求1所述的高速互联结构，其特征在于，所述高速互联结构用于气密的管壳陶瓷部分和/或单独的陶瓷部分，具体的：所述管壳陶瓷部分上设置有所述直流信号管脚和金属图案；和/或；所述单独的陶瓷部分上设置有所述直流信号管脚和金属图案；其中，所述金属图案用于在进行所述管壳陶瓷部分和/或单独的陶瓷部分组装时，与相应金丝组合完成电气连通。3.根据权利要求2所述的高速互联结构，其特征在于，所述高速互联结构具体包括：所述直流信号管脚直接与PCB板的金手指进行焊接固定，所述直流信号管脚不仅起到传输直流信号的作用，还将PCB板与所述管壳陶瓷部分或单独的陶瓷部分机械固定在一起。4.根据权利要求2所述的高速互联结构，其特征在于，所述高速互联结构具体包括：用金丝将管壳陶瓷部分或单独的陶瓷部分中，多个金属图案与PCB板上相应功能的金属化层连接到一起；其中，PCB金属化层部分设计了带有补偿金丝寄生参数的金属图案。5.根据权利要求1所述的高速互联结构，其特征在于，对于一个金属图案，与之电气连接的金丝组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张武平，宋小平，刘成刚，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：