BYLG-12TR1X-02I 压接式LGA 12通道并行光收发模块 10.3125Gbps 850nm MT接口 工业级

产品描述

BYLG-12TR1X-02I 是一款高性能压接式LGA封装12通道并行光收发模块。中心波长850nm，采用单路3.3V电源供电，单通道传输速率达10.3125 Gbps，工作温度范围-55°C至85°C。高速信号引脚采用交流CML电压电平，支持I²C通信。主要用于双模块配对传输应用，适用于高速光互连、100米内数据通信及服务器到存储阵列连接等场景。

产品特性

• 12通道850nm光发射；12通道850nm光接收
• 24-pin MT接口光纤，200-pin LGA电气连接器
• 单通道传输速率：10.3125 Gbps
• 结构尺寸：24 mm × 20.3 mm × 4 mm
• 工作环境温度：-55°C ~ +85°C（工业级）
• 高速信号引脚采用交流CML电压电平
• 支持I²C通信，实现数字监控功能
• 主要用于双模块配对传输应用
• 适用于高速光互连、100m内数据通信、服务器-存储阵列连接

绝对最大额定值

参数	符号	最小值	最大值	单位	备注
服务电压	Vcc	0	3.60	V	–
差分信号输入幅度	Vdiff-in	0	1600	mV	不含差分信号引脚
控制信号输入电压	Vctr-in	0	Vcc	V	–
存储温度	Tstg	-55	100	℃	–
相对湿度	RHO	5	85	%	–
ESD保护值1	–	–	1000	V	不含差分信号引脚
ESD保护值2	–	–	500	V	差分信号引脚

注：超过上述最大条件使用产品可能造成不可逆的损坏。不建议在极端条件下运行。

推荐工作条件

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
工作电压	VCC	3.14	3.30	3.46	V	–
工作温度	Tcase	-55	25	85	℃	–
电源纹波	Vpp	–	–	100	mV	峰值
差分输入匹配阻抗	Zin	–	100	–	Ω	–
差分输出匹配阻抗	Zout	–	100	–	Ω	–
信号差分输入电压	Vdiff-in	–	400	1500	mV	峰值
信号差分输出电压	Vdiff-out	–	400	800	mV	峰值
单通道速率	S	–	–	10.3125	Gbps	–

产品光电性能

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
工作电流	Icc	–	900	1100	mA	–
功耗	P	–	–	3.5	W	–

电磁辐射特性（-55°C ~ 85°C, 10.3125 Gbps @ PRBS31, 3.30 V）

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
平均发射光功率	Po	-4	–	4	dBm	单通道
中心波长	λ	840	850	860	nm	–
消光比	ER	2	–	–	dB	–

光接收特性（-55°C ~ 85°C, 10.3125 Gbps @ PRBS31, 3.30 V）

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
接收灵敏度	PinMIN	–	-11	–	dBm	BER≤10⁻¹²
饱和光功率	Pin(SAT)	–	1	–	dBm	–
中心波长	λ	840	850	860	nm	–

注1：测试光源须满足ER>5 dB且Margin>20%。为确保正常工作，输入接收通道的平均光功率须小于Pin(SAT)。

电气接口定义

符号	电平类型	I/O	描述
DIxP	CML	输入	发送通道高速电信号正相端数据输入
DIxN	CML	输入	发送通道高速电信号反相端数据输入
DOxP	CML	输出	接收通道高速电信号正相端数据输出
DOxN	CML	输出	接收通道高速电信号反相端数据输出
VCCT33	电源	–	发射端+3.30V电源
VCCR33	电源	–	接收端+3.30V电源
GNDT	电源	–	发射端地
GNDR	电源	–	接收端地
ALERTN	LVTTL	输出	报警指示。高电平：模块正常工作；低电平：模块发生故障
SD	LVTTL	输出	接收报警指示。高电平：光功率接收正常；低电平：至少一个通道光功率低于阈值
TXEN	LVTTL	输入	发射使能；模块内部上拉。高电平：发射功能正常工作；低电平：发射关断
RXEN	LVTTL	输入	接收使能；内部上拉。高电平：接收功能正常工作；低电平：接收关断
SDA	LVTTL	输入/输出	I²C串行数据接口，内部上拉（可不使用）
SCL	LVTTL	输入	I²C串行时钟接口，内部上拉（可不使用）
RESETN	LVTTL	输入	模块复位引脚。内部上拉。低电平复位模块；高电平正常工作
NC	–	–	禁止连接

结构尺寸

模块外形尺寸：24 mm × 20.3 mm × 4 mm（LGA封装）

I²C使用说明

I²C硬件连接规范

模块的数字监控功能通过I²C接口通信，监控电压、温度等参数。通信协议：标准I²C，使用SDA和SCL引脚传输信号，参考电压引脚接地。为确保I²C交互过程中通信稳定，SDA和SCL引脚须同时连接并接GND。

本模块的设备地址不可更改，模块使用相同的设备和寄存器地址。本节提供访问多个模块的I²C操作方案。可通过多个I²C总线访问两个或多个模块，或使用I²C开关芯片。

数字监控功能实现方法

1）通信方式：标准I²C；通信速率：≤100 Kbit/s

2）模块工作电压和温度监控

• 通信方式：标准I²C时序
• 通信地址：0xA0（写），0xA1（读）
• 寄存器地址：电压 0x1A~0x1B；温度 0x16~0x17

电压转换关系：Vol = value(0x1A) × 256 + value(0x1B)；单位：mV

温度转换公式：Temp = (signed)(value(0x16)) + value(0x17) × 1/256；温度是有符号值，可为正或负，单位为°C。

• 当value(0x16) < 128时：Temp = value(0x16) + value(0x17) × 1/256
• 当value(0x16) ≥ 128时：Temp = value(0x16) – 256 + value(0x17) × 1/256

ALERTN报警通信

激光控制器可通过TXEN引脚开启或关闭。提供Alert电压报警信号接口报告警告信号：正常条件下保持高电平（无报警）；当施加在VCSEL上的电压超过其容差范围时切换为低电平报警。

SD报警通信

使用RXEN引脚开启或关闭接收功能。提供SD信号接口外部；SD表示全局信号检测。高电平：所有通道接收光功率正常；低电平：至少一个通道接收光功率低于阈值。

内存分页

• 分页分为两种类型：低128字节分页和高128字节分页。
• 前128字节构成固定分页，0x7F（127）作为分页选择字节。
• 128字节块通过设置分页选择字节访问不同分页。

应用设计指导

推荐外围配置电路

光模块对应主板的外围配置电路设计如下图所示。

设计注意事项

• 高速信号走线确保100Ω差分阻抗。
• 推荐电路仅供参考。
• 高速输入/输出引脚采用交流耦合设计，模块已集成交流耦合电容——无需外部元件。
• 使用过程中避免外壳与主机直接接触，应采取隔离措施，如安装绝缘橡胶垫。

电源适配性

• 主板上的电源模块须具备足够的负载能力。每个光模块须配置尽可能靠近其电源引脚的滤波电路；滤波电路中的电感须具备足够的过流能力。
• 模块须在规定的最大电源电压范围内工作；超出范围可能造成不可逆的损坏。推荐工作电压3.30V。
• 输入模块的推荐电源噪声水平在5MHz以下频率时应小于100mVpp。

信号匹配

• 光模块高速数据输入/输出端口采用CML电平工作；用户须据此标准设计接口电路并确定信号幅度范围。
• 光模块高速信号输入/输出阻抗为差分100Ω。PCB传输线须特别设计为差分100Ω。
• 监控引脚通常采用LVTTL或LVCMOS电平；部分型号要求用户连接上拉/下拉电阻。

推荐PCB布局设计

本光模块产品对应主板的PCB布局设计和封装图如下所示。

主板PCB设计基本要求

内容	具体要求	备注
阻抗要求	差分值：100 ± 10 Ω	–
过孔要求	压接焊盘中的过孔须使用树脂塞孔并电镀填充	–
焊盘平整度要求	压接焊盘表面须平整，最大平整度0.05mm	–
阻焊要求	压接焊盘整个区域不允许有阻焊油墨	–
等长要求	差分对信号线尽量等长，差值控制在5 mil以内	–
PCB材料要求	10G及以下：中低损耗（0.012≤Df<0.016）；10~15Gbps：低损耗（0.008≤Df<0.012）；15~25Gbps：甚低损耗（0.004≤Df≤0.008）；25G以上：超低损耗	–
表面处理工艺	LGA器件焊盘建议镀硬金（厚度≥0.762μm）	–

差分信号走线要求

• 高速差分信号走线建议采用过孔设计（建议孔径8 mil或16 mil）。过孔用树脂密封后电镀填充。
• 如不适合设计通孔，可采用扇出过孔配置。
• 地焊盘和电源焊盘周围建议敷铜连接引脚以增强载流能力。
• 差分过孔在参考平面拐角处须做平滑处理。
• 差分对间距应至少保持3W（W为差分线宽），最小2W。
• 低速信号线（特别是I²C通信线）应尽可能远离差分走线，最小间距3mm。
• 尽量减少差分过孔换层。如须换层，添加伴随地过孔。
• 差分回流路径完整（相邻参考平面为地平面且完全连接）。

使用说明

人眼安全防护

严禁直视光纤带状出口，防止激光对人眼造成伤害；观察漫反射通常是安全的，但使用显微镜或望远镜等光学仪器观察激光束可能对人眼造成伤害。

螺丝和垫圈选择

主板厚度(mm)	十字槽螺钉规格	数量	平垫圈规格	数量	弹簧垫圈规格	数量
1.6	GB/T818 1.6×5	4	GB/T848 1.6 A2	4	–	4
2.0	GB/T818 1.6×5	4	–	4	–	4
2.5	GB/T818 1.6×6	4	–	4	–	4
3.0	GB/T818 1.6×6	4	–	4	–	4

注：螺钉安装拧紧力矩范围0.09 N·m ~ 0.17 N·m。安装螺钉长度计算公式：L ≤ 3 + T（板厚）。

安装操作指南

1. 安装前验证模块型号，确保防呆柱相对于主板正确定位。清洁主板连接器和配合焊盘。
2. 取下产品底部保护盖，检查模块底部的LGA连接器确保弹簧功能正常且清洁。如有异物，使用气枪或银针清除。
3. 安装时将模块垂直放置，主板朝下，确保模块引脚垂直插入主板引脚安装孔，模块底面紧贴主板。
4. 螺钉预安装：根据电路板厚度选择适当的平垫圈、弹簧垫圈和螺钉。用螺丝刀拧紧每个螺钉直到垫圈刚好接触板面，不要直接拧紧。对所有四组螺钉统一执行此操作。
5. 螺钉拧紧：按图示顺序，每次将每个螺钉拧半圈，直到所有螺钉拧紧。

拆卸操作指南

拆卸过程按安装过程的相反顺序进行。先按图示顺序1-4：经过几个循环后逐渐松开螺钉，直到垫圈精确定位且螺钉与主板之间无接触。然后逐个完全取下每个螺钉和垫圈。拆卸过程中确保模块不从主板上滑出，避免损坏连接器弹簧触点。

三防处理注意事项

• 使用乙醇彻底清洁模块表面，等待乙醇完全挥发后再进行。
• 将模块安装到系统主板上，在MT光口上安装防尘盖。
• 采用刷涂方式在模块表面施加三防漆；严禁浸涂，防止污染模块光接口或LGA插座内部。
• 推荐自干模式；如需烘干，温度不得超过模块最大存储温度。
• 推荐使用不挥发三防漆，挥发性三防漆容易污染光面。

模块存储

• 模块须存储在干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中，温度-10°C~40°C，相对湿度不超过80%。
• 存储须采取防静电措施，如放置在静电泡沫或防静电盒中。

模块防护

静电防护

静电类型	说明	最大值	单位	备注
ESD HBM	人体模型	1000	V	差分信号引脚为500V

• 周转器具须使用防静电周转模块或标准模块包装盒。
• 操作模块时须佩戴防静电手环和指套，手环须良好接地。
• 严禁裸手触摸模块。

光接口防护

• 不使用时，光接口须加盖防尘帽。
• 测试前须用蘸酒精的无尘棉签擦拭光接口。
• 如须对模块施加三防漆，推荐使用不挥发类型，并在喷涂前对焊点进行进一步保护。

电接口防护

• 模块的电气连接器为易损部件；模块未插入插座时不要取下保护盖。
• 使用前检查模块和主板LGA插槽中是否有异物。如有请清除。
• 使用前检查模块和主板LGA插座的引脚是否错位或断裂。如有请停止使用。
• 不要在没有保护盖的情况下拖拽连接器连接的模块。
• 不要频繁拆卸。

光纤线缆和光纤连接器

• 连接光纤尾缆时让其自然延伸，避免随意扭曲或扭转。
• 妥善保管光纤连接器；不使用时及时加盖防尘盖。
• 严禁用手或其他尖锐、不洁物体触碰光纤连接器端面，防止污染或划伤光纤端面。

产品订购信息

产品型号	产品描述
BYLG-12TR1X-02I	BY: F-tone；LGA: LGA封装；12: 12通道；TR: 收发一体；1X: 单通道速率10.3125Gbps；02: 100M；I: 工业级；尾纤长度80mm（公差±5mm）；中间圆纤直径2mm；MT连接器两端平纤19mm±2mm长、3.6mm宽、1.3mm厚