随着光通信行业的发展,作为5G网络的基础构成单元,高速率、小尺寸光模块的需求度大幅提升。外壳作为光模块的重要部分,不仅对其内部芯片提供物理支撑和封闭环境,还能在整体电子设备中起到信号传输、电磁屏蔽等作用,外壳性能的好坏直接影响到光模块的应用。当前国内外壳端口的信号传输速率已从10Gbps提升至25Gbps,并且向着更高的传输速率发展,本文正是在此背景下实现一款传输速率高达4 × 56Gbps光接收组件陶瓷外壳的设计、制备和测试。在外壳高速信号传输结构的设计上本文采用差分对作为信号传输路径保证信号完整性。在垂直传输上,采用创新性的面通孔结构取代传统的差分过孔结构;在水平传输上,采用共面波导-带状线-共面波导的传输模式。对优化后的端口分别进行频域特性和时域特性的分析,可以实现单通道56Gbps的高速信号传输,经过与差分过孔结构进行对比,验证了面通孔结构在高速传输上的先进性。在外壳的整体结构的设计中,首先通过设计补偿拐角实现外壳高速信号传输端口的四通道阵列结构,再通过热性能分析和应力分析选取合适的外壳材料,最后根据外壳的结构以及HTCC工艺,设计相应的工艺路线且对高精度印刷等工艺进行专题研究实现外壳的制备。在外壳的可靠性得到保证的同时,也能够支持4 × 56Gbps的高速信号传输且满足隔离度大于30dB的指标需求。在外壳信号传输性能的测试中,选择测试精度更高的探针测试法,设计出基于端口传输结构的背靠背测试样品消除焊接测试板带来的反射损耗,并根据微波网络级联的相关理论得到单一端口与背靠背结构S参数的转化关系,从而计算得出单一高速信号传输端口的电性能指标。通过矢量网络分析仪结合GSSG差分探针对外壳的频域特性进行测试,差模S参数的测试结果与仿真结果在40GHz的带宽下曲线趋势保持一致,其中单端口在35GHz的带宽下SDD11≤-18.8dB,SDD21≥-0.88dB,在 40GHz 的带宽下SDD11≤-11.9dB,SDD21≥-1.48dB,可以实现大部分高速信号56Gbps的传输速率。本文结合设计与工艺,研制出—款应用于光通信的4 × 56Gbps高速陶瓷封装外壳,为光模块提供了兼容性极高的封装支持,将有益于光通信组件整体信号传输速率的提升,也为今后在高速封装外壳以及高速电路相关应用产业的进一步发展完善提供技术支撑。