光模块中互连结构的补偿设计

宁 静，宋小平，刘成刚，余春平

(1.武汉光迅科技股份有限公司，武汉 430205； 2.武汉邮电科学研究院，武汉 430074)

0 引 言

随着新型互联网技术的应用和第五代移动通信系统的发展，通信网络中的流量呈现出爆炸式的增长，现有网络难以满足通信网的容量和速率快速增长的需求。光模块作为通信网的基础组成部分，其数据传输速率已经从10 Gbit/s提升至25 Gbit/s，并向着更高的传输速率提升。

光模块中存在印刷电路板、管壳陶瓷件和管壳内部光电芯片的载体等多个分立元器件，金丝互连线和柔性电路板连接是光模块中分立元器件的射频电路之间的主要连接方式。通常情况下光模块中射频信号的阻抗为50或者差分100 Ω，但在射频电路的互连处，射频电路的阻抗不连续，造成信号的反射和信号完整性问题，会影响整个系统的电特性，从而难以提升其传输速率。合理的射频电路设计能够减小系统的传输损耗和反射，提升光模块的带宽。

1 金丝键合互连的容性补偿结构

光模块中的金丝互连可以简单分为带制冷封装和无制冷的金丝互连。当两个分立元器件都无制冷时，两元件可以紧贴在一起，金丝两件键合点之间间距较小，生产过程中可以采用控制金丝键合线的长度[1]和增加同一焊盘上金丝键合线的数量等方式改善金丝互连结构的射频性能[2]。当两个分立元器件中存在带制冷封装的元件(一般是带制冷封装的激光器芯片)时，为了保持激光器芯片的温度稳定，使激光器芯片的波长不发生变化，带制冷封装的激光器芯片需要与其他元器件之间保持一定的间距，金丝键合线的长度随之增加；……