基于HTCC 的200 Gbit/s 光调制器外壳的研制

胡进，颜汇锃，陈寰贝

（南京电子器件研究所，南京 210016）

1 引言

随着5G 通信的快速发展，在大数据、高性能计算机和信息安全等新兴领域的推动下，大规模集成电路迅速地向高速化和大型化方向发展，数据处理的速度和容量成倍提升。光模块作为5G 网络的基础构成单元，随着光通信行业的发展其发展速度进一步加快，作为其核心元件的高速光调制器，其传输端子的设计与实现是封装中尤为重要的环节。

当信号传输速率达到10 Gbit/s 以上时，信号传输会变得十分敏感，所以要对高速信号传输端口进行设计和优化，保证信号完整性。在端口设计上多采用过孔结构来实现信号的异面传输，近年来，国内外众多科研人员对过孔结构进行了深入研究[1-4]。SHIUE 等人研究了差分过孔短柱（stub）对高速信号完整性的影响，并提出了减小其影响的方案[1]；纪成光等人研究了差分过孔的焊盘及反焊盘对高速信号完整性的影响[2]；YAN 等人提出了呈容性负载的面通孔结构来实现异面传输的高速端口[3]；SHEN 等人研究了差分过孔孔间距、地孔的分布、过孔孔径等传输线结构对高速信号完整性的影响[4]。

然而当过孔高度过高或信号速率较大时，由于寄生效应的影响，信号完整性得不到保证。本文通过将过孔结构与地孔结合成类同轴结构，基于陶瓷工艺，设计出一款高速光调制器传输端子，在高度为1.9 mm的异面传输条件下支持单通道28 Gbit/s 的高速信号传输。相较于传统的过孔结构，类同轴结构可以有效地减小寄生效应和阻抗突变，进一步保证端口的信号完整性。……