一种在板光互连装置及通信设备制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种在板光互连装置及通信设备，将芯片封装组件和第一在板光模块布置在载板上，第一在板光模块采用刚柔板和第一光器件的方式，第一光器件设于刚柔板的第一刚性部上，第一柔性部连接在封装基板和第一刚性部之间，封装基板的第一布线、刚柔板的第二布线连接形成第一链路，实现业务芯片和第一光器件之间的高速信号传输。本申请的在板光互连装置采用封装基板的第一布线和刚柔板的第二布线实现业务芯片和第一在板光模块之间高速信号互连，减少封装基板向载板扇出信号的数量以减少封装基板的连接端数量，可缩小封装基板的面积，可缩短封装基板的布线长度，降低高速链路功耗，允许采用低功耗的串并转换器实现高速信号互连。速信号互连。速信号互连。

【技术实现步骤摘要】
一种在板光互连装置及通信设备


[0001]本申请实施例涉及光通信
，尤其涉及一种在板光互连装置及通信设备。

技术介绍

[0002]在光通信
中，光模块用于连接系统侧设备(如交换机、路由器)和光纤，实现光信号和电信号的相互转换。如图1所示，系统侧设备包括载板110和设于载板110的芯片封装组件120，芯片封装组件120包括封装基板(图未示)和设于封装基板的业务芯片121，封装基板具有用于连接业务芯片121和载板110的封装基板布线(图未示)。
[0003]串并转换器(Serializer/Deserializer，SerDes)是业务芯片的输入输出串行接口，SerDes驱动能力越强，电路和算法越复杂，相应高速链路的功耗会越高。光互联网论坛(Optical Internetworking Forum，OIF)以驱动能力大小定义了多种SerDes标准：长距(Long range，LR)、超短距(Very short range，VSR)、极短距(Extreme short range，XSR)等等。LR、VSR、XSR三者驱动能力由大到小，对应高速链路功耗由大到小。
[0004]如图1所示，在常规可插拔光模块方案中，可插拔光模块131和电接口132分别设于光子卡130的两端，光子卡130具有用于连接可插拔光模块131和电接口132的光子卡布线(图未示)，可插拔光模块131用于与光纤140耦合。载板110具有电连接器111和载板布线(图未示)，载板布线的两端连接芯片封装组件120和电连接器111。将光子卡130的电接口132和载板110的电连接器111连接，依次连接的封装基板布线、载板布线和光子卡布线形成高速链路，通过高速链路实现业务芯片121和可插拔光模块131之间的高速信号互连。随着通信系统容量的提升，业务芯片和光模块之间的高速链路功耗会增加。现有SerDes驱动能力难以匹配高速链路功耗的增加，要增加中继芯片133以补偿高速链路功耗，造成功耗增加。
[0005]为了解决功耗问题，业界出现了如图2所示的在板光模块方案，将光模块134布置在载板110上并位于芯片封装组件120的周围，这种光模块134称为在板光模块(On
‑
board optics，OBO)或板载光模块，通过封装基板布线(图未示)和载板布线(图未示)实现业务芯片121和OBO134之间的高速信号互连。相比于常规可插拔光模块方案，在板光模块方案中的载板采用较短距离的高速布线实现高速信号互连，降低SerDes驱动能力从而降低功耗。比如，常规可插拔光模块采用双向VSR SerDes，常规OBO可采用双向XSR SerDes，降低功耗。
[0006]然而，在业务芯片的封装基板尺寸较大和单通道速率较高时，即使采用常规OBO方案，业务芯片封装基板大尺寸导致高速链路功耗大，超出了XSR SerDes低功耗驱动能力，而要采用VSR SerDes或LR SerDes高功耗驱动能力。

技术实现思路

[0007]本申请实施例提供一种在板光互连装置及通信设备，解决了在现有业务芯片的封装基板尺寸较大和单通道速率较高时会产生高速链路功耗大的问题。
[0008]为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
[0009]第一方面，提供一种在板光互连装置，包括：载板、芯片封装组件和第一在板光模
块。芯片封装组件包括业务芯片和封装基板，业务芯片安装并电连接于封装基板，封装基板安装并电连接于载板。封装基板具有与业务芯片电连接的第一布线。第一在板光模块包括刚柔板和用于与光纤耦合的第一光器件，刚柔板包括连接的第一刚性部和第一柔性部，刚柔板具有在第一刚性部和第一柔性部上延伸的第二布线，第一光器件安装于第一刚性部并与第二布线电连接，第一柔性部连接于封装基板且第二布线和第一布线电连接，第一刚性部与载板电连接。第一布线和第二布线相连接并构成业务芯片和第一光器件之间的第一链路。封装基板具有与业务芯片电连接的第三布线，载板具有第四布线，第一刚性部具有与第一光器件电连接的第五布线。第三布线、第四布线和第五布线依次连接并构成业务芯片和第一光器件之间的第二链路。
[0010]其中，第一链路可用于传输高速信号。第二链路可用于电源供电和传输低速信号。
[0011]本申请实施例提供的在板光互连装置，将芯片封装组件和第一在板光模块布置在载板上，第一在板光模块采用刚柔板和第一光器件的方式，第一光器件设于刚柔板的第一刚性部上，第一柔性部连接在封装基板和第一刚性部之间，封装基板的第一布线、刚柔板的第二布线连接形成第一链路，实现业务芯片和第一光器件之间的高速信号传输。封装基板的第三布线、载板的第四布线和刚柔板的第五布线连接形成第二链路，实现业务芯片和第一光器件之间的低速信号传输和电源供电。相比于常规在板光模块方案，本申请的在板光互连装置采用封装基板的第一布线和刚柔板的第二布线实现业务芯片和第一在板光模块之间高速信号互连，减少封装基板向载板扇出信号的数量以减少封装基板的连接端数量，从而可缩小封装基板的面积，可缩短封装基板的布线长度，降低高速链路功耗，允许采用低功耗的XSR SerDes实现高速信号互连。
[0012]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，第一在板光模块的数量为多个，多个第一在板光模块并排布置在封装基板的至少一边。业务芯片和每个第一在板光模块的第一光器件之间具有与第一光器件对应的第一链路和第二链路；业务芯片和每个第一光器件之间通过与第一光器件对应的第一链路和第二链路电连接。在封装基板的周边配置多个第一在板光模块，使业务芯片和更多的第一在板光模块建立低功耗的高速信号互连，满足通信系统大容量的需求。
[0013]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，多个第一在板光模块环绕在封装基板布置，多个第一在板光模块相邻于封装基板的边缘设置，使同一个封装基板和更多的第一在板光模块连接，在业务芯片和第一光器件之间建立更多低功耗的第一链路。第一在板光模块相对封装基板就近布置，可缩短刚柔板上第二布线的长度，有效降低高速链路功耗。
[0014]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，布置在封装基板的其中一边的多个第一在板光模块分为内圈在板光模块和外圈在板光模块，多个内圈在板光模块的第一刚性部布置在以业务芯片为中心的内圈上，多个外圈在板光模块的第一刚性部布置在以业务芯片为中心的外圈上。实现第一在板光模块的多层排布，放宽第一在板光模块的尺寸约束，使得较大宽度的第一在板光模块也能更多地布置在封装基板的边缘处。
[0015]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，内圈在板光模块和外圈在板光模块依次交错排布，其中至少一个外圈在板光模块的第
一柔性部位于相邻两个内圈在板光模块的第一刚性部之间。将内圈在板光模块和外圈在板光模块大致分布在同一平面上，便于给在板光模块上的光器件等发热器件布置散热器以实现散热。
[0016]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在板光互连装置，其特征在于，包括：载板、芯片封装组件和第一在板光模块；所述芯片封装组件包括业务芯片和封装基板，所述业务芯片安装并电连接于所述封装基板，所述封装基板安装并电连接于所述载板；所述封装基板具有与所述业务芯片电连接的第一布线；所述第一在板光模块包括刚柔板和用于与光纤耦合的第一光器件，所述刚柔板包括连接的第一刚性部和第一柔性部，所述刚柔板具有在所述第一刚性部和所述第一柔性部上延伸的第二布线，所述第一光器件安装于所述第一刚性部并与所述第二布线电连接，所述第一柔性部连接于所述封装基板且所述第二布线和所述第一布线电连接，所述第一刚性部与所述载板电连接；所述第一布线和所述第二布线相连接并构成所述业务芯片和所述第一光器件之间的第一链路；所述封装基板具有与所述业务芯片电连接的第三布线，所述载板具有第四布线，所述第一刚性部具有与所述第一光器件电连接的第五布线；所述第三布线、所述第四布线和所述第五布线依次连接并构成所述业务芯片和所述第一光器件之间的第二链路。2.根据权利要求1所述的在板光互连装置，其特征在于，所述第一在板光模块的数量为多个，多个所述第一在板光模块并排布置在所述封装基板的至少一边；所述业务芯片和每个所述第一在板光模块的所述第一光器件之间具有与所述第一光器件对应的所述第一链路和所述第二链路；所述业务芯片和每个所述第一光器件之间通过与所述第一光器件对应的所述第一链路和所述第二链路电连接。3.根据权利要求2所述的在板光互连装置，其特征在于，多个所述第一在板光模块环绕所述封装基板布置，多个所述第一在板光模块相邻于所述封装基板的边缘设置。4.根据权利要求2所述的在板光互连装置，其特征在于，布置在所述封装基板的其中一边的多个所述第一在板光模块分为内圈在板光模块和外圈在板光模块，多个所述内圈在板光模块的所述第一刚性部布置在以所述业务芯片为中心的内圈上，多个所述外圈在板光模块的所述第一刚性部布置在以所述业务芯片为中心的外圈上。5.根据权利要求4所述的在板光互连装置，其特征在于，所述内圈在板光模块和所述外圈在板光模块依次交错排布，其中至少一个所述外圈在板光模块的所述第一柔性部位于相邻两个所述内圈在板光模块的所述第一刚性部之间；或，其中至少一个所述外圈在板光模块的所述第一柔性部跨设于其中一个所述内圈在板光模块的上方。6.根据权利要求1所述的在板光互连装置，其特征在于，还包括：相邻于所述封装基板的边缘设置的第二在板光模块，所述第二在板光模块安装并电连接于所述载板，其中至少一个所述第二在板光模块位于相邻两个所述第一在板光模块之间；所述业务芯片和每个所述第二在板光模块之间具有与所述第二在板光模块对应的第三链路，所述第三链路依次经过所述封装基板和所述载板，所述业务芯片和每个所述第二在板光模块之间通过与所述第二在板光模块对应的所述第三链路电连接。7.根据权利要求6所述的在板光互连装置，其特征在于，所述第一在板光模块和所述第二在板光模块的数量均为多个，多个所述第二在板光模块布置在以所述业务芯片为中心的内圈上，多个所述第一在板光模块的所述第一刚性部布置在以所述业务芯片为中心的外圈
上。8.根据权利要求7所述的在板光互连装置，其特征在于，所述第一在板光模块和所述第二在板光模块依次交错排布，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李心白，陈俊龙，朱文学，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：