光口模块PCB设计与制造,让数据传输更快更稳

描述

PCB设计

光纤接口是用于连接光纤线缆的物理接口,它利用光从光密介质进入光疏介质时发生全反射的原理。常见的光纤接口有SC、ST和FC等几种类型,这些接口由日本NTT公司开发。

 

 光纤接口介绍 

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 FC接口 

FC(Fiber Channel)接口是一种常见的光纤接口类型,其连接方式为螺丝固定。FC接口的外径为13mm,常用于光纤配线架和交换机等设备之间。

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 ST接口 

ST(Straight Tip)接口是一种常用于光纤跳线和尾纤的光纤接口类型。其连接方式类似于BNC连接器,采用圆形连接体,外径为2.5mm。ST接口适用于10Base-F、100Base-FX以及1000Base-SX等短距离的光纤通信应用。

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 SC接口 

SC(Subscriber Connector)接口是一种方形光纤接口类型。其连接方式类似于RJ-45接口,使用推拉式连接方式,易于安装和拆卸。SC接口适用于千兆以太网、光纤分布式数据接口(FDDI)以及ATM等高速光纤通信应用。

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 LC接口 

LC(Lucent Connector)接口是一种小型光纤接口类型。其连接方式类似于RJ-45接口,但比RJ-45接口小。LC接口适用于高密度光纤连接和数据中心等场合。

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 MPO接口 

MPO(Multi-fiber Push-on)接口是一种用于多芯光纤连接器的接口类型。其连接方式为推拉式,可以连接多个光纤芯。MPO接口常用于光纤网络中需要同时连接多个光纤芯的场合。

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 引脚的定义 

光接收端(IN)和光发送端(OUT)。其中,光接收端(IN)用于连接同一个远程交换机上的光发送端(OUT),而光发送端(OUT)则用于连接同一个远程交换机上的光接收端(IN)。

在光纤接口的接线方面,100BaseFX是一种全双工的单模或多模光纤接口,它可以选择SC、ST、FC等形式。光纤接口需要成对使用,即一个光纤接口作为光发送端(OUT),连接另一个远程交换机光接口的光接收端(IN),而另一个光纤接口则作为光接收端(IN),连接同一个远程交换机同一个光口的光发送端(OUT)。

光口元器件的引脚定义可以根据具体的型号而有所不同,但通常会遵循一些常见的引脚排列规则。以下是一些常见的光口引脚定义。

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【注意】

不同的光口元器件可能具有不同的引脚定义,上述表格列出的引脚定义适用于一些常见的光口器件,但并不一定适用于所有器件。在实际使用中,请参考具体的器件数据手册以获取准确的引脚定义信息。

 

 PCB设计要点 

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 器件布局 

在布局光口器件时,需要注意将接收端和发送端的器件分开,以便于布线和减少干扰。对于光模块,需要确保其散热方式能够通过模块盒实现,同时布局时还需要注意器件的散热方式,一些器件是通过PCB板导热,需要考虑这个因素。

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 PCB布线 

光口信号属于弱信号,需要特别注意保护。布线时需要遵循以下几点。

● 接收端和发送端的信号线需要分开走线,以减少干扰。信号线周围需要尽量多打GND的通孔,不同信号间需要隔开

● 单端信号是弱信号,因此走线要尽量粗(最好和所连焊盘宽度一致),尽量短。当信号宽度和所连的焊盘大小不一致时,连线过渡要平滑。做好阻抗匹配,走线上尽量不要有过孔,如果必须有过孔,注意过孔的处理。

● 差分信号要尽量短、尽量粗

● 激光器的供电电源电压会比较高,走线时需要注意。

● 处理好电源和GND

在光口的PCB设计中,需要特别注意保护弱信号,合理布局和布线,确保信号质量和稳定性。同时还需要做好散热和电压走线等方面的处理。

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 PCB可制造性设计 

光口的PCB可制造性设计是指在PCB设计阶段考虑并解决制造过程中可能出现的问题,以确保成品质量和生产效率。以下是一些与光口相关的PCB可制造性设计建议。

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 孔径问题 

孔径大小需要一致且均匀,因为孔径大小的不同会影响钻孔精度和板子可靠性。如果孔径需要作为镀通孔,则需要在设计时保证其足够大,以确保能够充分地镀到铜面上。

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 模块布局 

在光口PCB设计中,模块的布局也是一个需要考虑的因素。需要确保模块的位置和角度精度,以确保光口的信号质量。同时,模块的布局也需要考虑到制造精度和可操作性。

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 焊盘设计 

焊盘是PCB制造过程中的一个重要部分,其设计需要考虑到制造精度和板子可靠性。对于光口焊盘,需要确保其大小和位置精度,以确保信号质量。同时,焊盘的设计也需要考虑到整体板面的布局和布线,以确保制造过程中的可操作性。

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这里推荐一款可制造性检查的工艺软件:华秋DFM,对于光口的接口PCB可制造性,可以检查引脚的孔径大小、焊盘的大小是否合适,模拟计算阻抗线设计是否合理。可以提前预防光口的接口PCB是否存在可制造性问题。

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审核编辑 黄宇

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