[發明專利]一種光纖拉遠處理器模組結構

有效

• 申請號: 202110362792.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN115185045B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 薛海韻
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;H04B10/2575
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 龐許倩

本發明涉及一種光纖拉遠處理器模組結構，解決了高頻信號傳輸過程中帶寬以及傳輸效率受限的問題。該結構包括多個光互連結構、開關組件、第一/第二印刷電路板以及處理器芯片；光互連結構和開關組件平行設置于第一印刷電路板上表面，光互連結構用于實現低速電信號與載波光學信號之間的轉換，開關組件用于控制光互連結構與處理器芯片之間的導通或關斷；第二印刷電路板平行設置于第一印刷電路板下表面，并通過電連接器與第一印刷電路板電連接；處理器芯片，用于產生或接收低速電信號，位于第二印刷電路板下表面，并通過第二印刷電路板、電連接器以及第一印刷電路板與光互連結構電連接。減小了電信號的傳輸距離，以更低功耗實現更大帶寬的信號傳輸。

技術領域

本發明涉及光互連技術領域，尤其涉及一種光纖拉遠處理器模組結構。

背景技術

光互連技術以其極高的通訊帶寬、光波獨立傳播無干擾、互連數目大、互連密度高以及功耗低等優點，正在逐漸取代傳統的電互連技術。當前大規模并行計算機和數字通訊交換機對高速互連網絡的迫切需求刺激了光學互連網絡技術的發展，使其成為一項熱門的高技術研究課題，而當今的集成電路技術及光電混合集成技術為其實現提供了基礎，使得光互連網絡技術日益成熟，并且逐步走向應用化。

在海量數據互連需求日益明顯的今天，光收發器在數據中心無處不在，但是仍然有很大比重是依靠電子在金屬導線上移動來實現數據傳輸，這種傳遞方式在導線上永遠存在著電阻、電感和電容等寄生參數，尤其是在傳遞高頻電信號時，寄生效應會導致嚴重的信號串擾、帶寬受限、功耗增加等缺陷限制整體帶寬和信號的傳輸效率，進而影響各個系統之間的傳輸性能。

為解決高頻電信號傳輸過程中整體帶寬以及傳輸效率受限的問題，急需尋求一種模組結構，降低信號傳輸過程中的寄生效應，實現具有光收發接口的微電子封裝，以更低功耗實現更大帶寬的信號傳輸。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種光纖拉遠處理器模組結構，用以解決現有高頻電信號傳輸過程中整體帶寬以及傳輸效率受限的問題。

本發明實施例提供了一種光纖拉遠處理器模組結構，包括多個光互連結構、開關組件、第一印刷電路板、第二印刷電路板以及處理器芯片；

所述光互連結構以及所述開關組件平行設置于所述第一印刷電路板的上表面，所述光互連結構用于實現低速電信號與載波光學信號之間的轉換，所述開關組件用于控制所述各個光互連結構與所述處理器芯片之間的導通或者關斷；

所述第二印刷電路板平行設置于所述第一印刷電路板的下表面，并通過電連接器與所述第一印刷電路板電連接；

所述處理器芯片，用于產生或者接收低速電信號，位于所述第二印刷電路板的下表面，并通過所述第二印刷電路板、所述電連接器以及所述第一印刷電路板與所述光互連結構電連接。

進一步，所述光互連結構包括轉接板、光電轉換芯片、驅動電路芯片、放大電路芯片、串并轉換芯片以及第一電連接頭；

所述光電轉換芯片、驅動電路芯片、放大電路芯片以及串并轉換芯片位于所述轉接板的上表面，所述第一電連接頭位于所述轉接板的下表面，所述第一電連接頭與所述第一印刷電路板電連接；

所述第一電連接頭，用于與所述轉接板共同實現低速電信號在所述第一印刷電路板與所述所述串并轉換芯片之間的傳輸；

所述串并轉換芯片，與所述放大電路芯片以及所述驅動電路芯片電連接，用于實現低速電信號與高速電信號之間的轉換；

所述驅動電路芯片，與所述串并轉換芯片以及所述光電轉換芯片電連接，用于接收串并轉換芯片傳輸的高速電信號，并驅動所述光電轉換芯片對所述高速電信號與光學信號進行調制，得到載波光學信號；