高速apd-tia同軸光接收組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種高速APD-TIA同軸光接收組件，包括一TIA、一U型陶瓷鍍金過渡塊、一APD組裝件、一濾波電容、一RC濾波組件以及一TO底座；TIA、U型陶瓷鍍金過渡塊、APD組裝件、濾波電容以及RC濾波組件均安裝于TO底座上；其中，TIA位于U型陶瓷鍍金過渡塊的U型槽內，TIA的上表面設有GND焊盤，GND焊盤與U型陶瓷鍍金過渡塊的上表面位于同一平面，因此可盡量縮短GND焊盤到U型陶瓷鍍金過渡塊上表面的金絲鍵合的金絲長度，從而有效的減小信號返回路徑的寄生電感，提高了高速APD-TIA同軸光接收組件的輸出信噪比，保證了高速APD-TIA同軸光接收組件具有較高的靈敏度。
【專利說明】高速APD-TIA同軸光接收組件
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光通信領域，尤其涉及一種高速APD-TIA同軸光接收組件。
【背景技術】
[0002]在光通信【技術領域】中，相比較于傳統的光電二極管(PIN ro)，雪崩光電二極管(APD)除具有光電轉換功能，還具有光電倍增作用，故主要應用于靈敏度要求較高的場合。當前迅速發展的高速長距離密集型光波復用傳輸網和高速光接入網，對工作速率達到10Gb/s的Aro和跨阻放大器(TIA)封裝而成的IOG APD-TIA同軸光接收組件的需求非常迫切。
[0003]如何在低成本、實用性、高可靠性的前提下，優化IOG APD-TIA同軸光接收組件的靈敏度成為目前業界的研究熱點。從封裝電路設計上考慮，IOG APD-TIA組件的優化設計，實際上主要是高速信號回路的優化設計，該信號回路包括信號路徑和返回路徑，因此，不僅要重視對信號路徑上信號線的設計，更要重視返回路徑的設計。TIA地線是IOG APD-TIA同軸光接收組件中最主要的高速信號返回路徑。減少TIA地線的線長，即減小返回路徑的寄生電感對提高整個組件的靈敏度來說是極其重要的。
[0004]目前業界出現了在TIA背面設計接地過孔的方式，這種TIA不需再設計地線，可減小返回路徑的寄生電感，但受到材料和制作工藝的限制，這種TIA價格昂貴，且可靠性較差，無法滿足市場批量化的需求。
[0005]相比而言，金絲鍵合的TIA接地方式工藝更加成熟穩定，且TIA可靠性更高，現該方式在業界廣為使用。但是由于同軸TO底座的內部空間較小，留給TIA地線金絲鍵合的空間非常有限，同時從TIA的GND焊盤到TO底座地平面有一段高度差。這就使TIA地線的金絲鍵合長度無法進行控制，從而導致返回路徑的寄生電感增加，對組件性能有以下不良影響:(1)增加高頻信號電流在返回路徑上產生的地彈噪聲電壓；(2)高速信號回路的抗電磁干擾能力下降；(3)劣化組件頻率響應。而這些不良影響最終都會導致無法提高組件的靈敏度。
[0006]因此有必要設計一種新型的高速APD-TIA同軸光接收組件，以克服上述問題。實用新型內容
[0007]本實用新型的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種具有較高靈敏度的高速APD-TIA同軸光接收組件。
[0008]本實用新型是這樣實現的:
[0009]本實用新型提供一種高速APD-TIA同軸光接收組件，包括一 TIA、一 U型陶瓷鍍金過渡塊、一 APD組裝件、一濾波電容、一 RC濾波組件以及一 TO底座；所述TIA、所述U型陶瓷鍍金過渡塊、所述APD組裝件、所述濾波電容以及所述RC濾波組件均裝設于所述TO底座上；其中，所述TIA位于所述U型陶瓷鍍金過渡塊的U型槽內，所述TIA的上表面設有GND焊盤，所述GND焊盤與所述U型陶瓷鍍金過渡塊的上表面位于同一平面。[0010]進一步地，所述APD組裝件具有一微透鏡，所述微透鏡的中心與所述TO底座同心設置。
[0011]進一步地，所述GND焊盤到所述U型陶瓷鍍金過渡塊上表面的金絲鍵合采用自動化楔焊工藝。
[0012]進一步地，所述TIA、所述U型陶瓷鍍金過渡塊、所述APD組裝件、所述濾波電容以及所述RC濾波組件均通過導電膠安裝于所述TO底座上。
[0013]進一步地，所述U型陶瓷鍍金過渡塊由氧化鋁陶瓷制成，并采用薄膜工藝進行表面鍍金處理。
[0014]更進一步地，所述TO底座為光通信行業廣泛使用的高頻同軸T0-46底座。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]所述TIA的GND焊盤與所述U型陶瓷鍍金過渡塊的上表面位于同一平面，因此可盡量縮短所述GND焊盤到所述U型陶瓷鍍金過渡塊上表面的金絲鍵合的金絲長度，從而有效的減小信號返回路徑的寄生電感，提高了所述高速APD-TIA同軸光接收組件的輸出信噪t匕，從而保證了所述高速APD-TIA同軸光接收組件具有較高的靈敏度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1為本實用新型實施例提供的同軸光接收組件的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例提供的U型陶瓷鍍金過渡塊的立體圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]如圖1-圖2，本實用新型實施例提供一種高速APD-TIA同軸光接收組件，包括一TIA I (指跨阻放大器)、一 U型陶瓷鍍金過渡塊2、一 APD組裝件3 (指雪崩光電二極管)、一濾波電容4、一 RC濾波組件5以及一 TO底座6。所述TIA1、所述U型陶瓷鍍金過渡塊2、所述APD組裝件3、所述濾波電容4以及所述RC濾波組件5均裝設于所述TO底座6上，在本較佳實施例中，所述TIA1、所述U型陶瓷鍍金過渡塊2、所述APD組裝件3、所述濾波電容4以及所述RC濾波組件5均通過導電膠安裝于所述TO底座6上。
[0022]如圖1，所述APD組裝件3的工作速率可達到10Gb/s，是由APD管芯倒裝焊在過渡塊上組裝而成的。所述Aro組裝件3具有一微透鏡31，所述微透鏡31的中心與所述TO底座6同心設置。所述濾波電容4和RC濾波組件5分別對Vcc和Vapd電源進行濾波。所述TO底座6為光通信行業廣泛使用的高頻同軸T0-46底座。
[0023]如圖1-圖2，采用導電膠將所述U型陶瓷鍍金過渡塊2安裝于所述TO底座6上，可以保證所述U型陶瓷鍍金過渡塊2的上表面與所述TO底座6的地平面之間形成低阻抗連接。所述U型陶瓷鍍金過渡塊2由氧化鋁陶瓷制成，所述U型陶瓷鍍金過渡塊2呈U型結構，其具有一 U型槽(未標號)，所述U型槽內分別定義三個面:B面、C面、E面，所述所述U型陶瓷鍍金過渡塊2具有兩個端面，分別是A面和D面，在本較佳實施例中，對所述U型陶瓷鍍金過渡塊2上的除了 A面、D面、B面、C面以及E面之外的其它面均采用薄膜工藝進行鍍金處理。
[0024]如圖1-圖2，所述TIAl位于所述U型陶瓷鍍金過渡塊2的U型槽內，所述TIAl的上表面設有GND焊盤，所述GND焊盤與所述U型陶瓷鍍金過渡塊2的上表面位于同一平面，因此可盡量縮短所述GND焊盤到所述U型陶瓷鍍金過渡塊2上表面的金絲鍵合的金絲長度，從而有效的減小信號返回路徑的寄生電感，提高了所述高速APD-TIA同軸光接收組件的輸出信噪比，從而保證了所述高速APD-TIA同軸光接收組件具有較高的靈敏度。在本較佳實施例中，所述GND焊盤到所述U型陶瓷鍍金過渡塊2上表面的金絲鍵合采用自動化楔焊工藝。由于所述TIAl和所述U型陶瓷鍍金過渡塊2的相對位置已固定，采用自動化楔焊工藝，可以保證所述TIAl的地線的焊線的一致性
[0025]如圖1-圖2，組裝時，按照如下步驟進行:
[0026]1、使用導電膠將所述TIA I安裝于所述TO底座6的固定位置。使用導電膠將所述U型陶瓷鍍金過渡塊2安裝于所述TO底座6上，并使所述TIAl進入所述U型陶瓷鍍金過渡塊2的U型槽內，同時所述U型陶瓷鍍金過渡塊2的U型槽各內壁與相鄰所述TIA I外壁之間的間距不超過30um，然后在130°C烘箱中烘烤0.5小時。
[0027]2、采用自動化楔焊工藝完成所述TIA I的GND焊盤到所述U型陶瓷鍍金過渡塊2上表面的金絲鍵合，盡量縮短金絲長度。
[0028]3、使用導電膠將所述APD組裝件3安裝于所述TO底座6上，并使所述APD組裝件3的所述微透鏡31中心與所述TO底座6同心設置。使用導電膠將所述濾波電容4、所述RC濾波組件5分別安裝于所述TO底座6的固定位置。然后在130°C烘箱中烘烤0.5小時。
[0029]4、采用自動化楔焊工藝完成所述高速APD-TIA同軸光接收組件中其它引線的鍵合，即可完成所有的組裝過程。
[0030]所述高速APD-TIA同軸光接收組件通過上述結構，可以有效的減小信號返回路徑的寄生電感，提高所述高速APD-TIA同軸光接收組件的輸出信噪比，從而保證了所述高速APD-TIA同軸光接收組件具有較高的靈敏度。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種高速APD-TIA同軸光接收組件，其特征在于，包括一 TIA (I)、一 U型陶瓷鍍金過渡塊(2)、一 APD組裝件(3)、一濾波電容(4)、一 RC濾波組件(5)以及一 TO底座(6); 所述TIA (I )、所述U型陶瓷鍍金過渡塊(2 )、所述APD組裝件(3 )、所述濾波電容(4 )以及所述RC濾波組件(5)均裝設于所述TO底座(6)上； 其中，所述TIA (I)位于所述U型陶瓷鍍金過渡塊(2)的U型槽內，所述TIA (I)的上表面設有GND焊盤，所述GND焊盤與所述U型陶瓷鍍金過渡塊(2)的上表面位于同一平面。
2.如權利要求1所述的高速APD-TIA同軸光接收組件，其特征在于:所述APD組裝件(3)具有一微透鏡(31)，所述微透鏡(31)的中心與所述TO底座(6)同心設置。
3.如權利要求1所述的高速APD-TIA同軸光接收組件，其特征在于:所述GND焊盤到所述U型陶瓷鍍金過渡塊(2)上表面的金絲鍵合采用自動化楔焊工藝。
4.如權利要求1所述的高速APD-TIA同軸光接收組件，其特征在于:所述TIA(I)、所述U型陶瓷鍍金過渡塊(2)、所述APD組裝件(3)、所述濾波電容(4)以及所述RC濾波組件(5 )均通過導電膠安裝于所述TO底座(6 )上。
5.如權利要求1所述的高速APD-TIA同軸光接收組件，其特征在于:所述U型陶瓷鍍金過渡塊(2 )由氧化鋁陶瓷制成，并采用薄膜工藝進行表面鍍金處理。
6.如權利要求1、2或4任意一項所述的高速APD-TIA同軸光接收組件，其特征在于:所述TO底座(6)為光通信行業廣泛使用的高頻同軸T0-46底座。
【文檔編號】H04B10/60GK203747834SQ201420045257
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】阮揚, 米全林 申請人:武漢電信器件有限公司