CN117784325A - 光收发模块及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种光收发模块及通信设备。光收发模块包括壳体、基板以及安装在基板上的芯片和光器件。壳体具有容纳芯片、光器件和基板的容纳腔,且壳体的顶壁具有相互隔热的第一区域和第二区域;芯片和光器件中的其中一个通过第一区域向壳体外散热,另一个通过第二区域向壳体外散热。通过利用相互隔热的第一区域和第二区域对光器件和芯片进行散热,可以避免芯片产生的热量烘烤光器件而导致光器件散热困难,有助于提高光收发模块的散热能力。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域,特别涉及一种光收发模块及通信设备。
背景技术
在通信网络中,光模块是一种将光信号和电信号相互转换的功能模块。由于光模块的使用过程中,光模块的各个发热器件会产生热量而导致光模块的温度过高,因此,为了确保光模块的正常使用,光模块需要散热。其中,发热器件可以是电芯片、光器件等器件。
相关技术中,通过散热器对光模块进行散热。另外,在光模块的上盖的表面上设置有通过导热材料制成的导热层,上盖通过导热层与散热器贴合,以对整个光模块进行散热。然而,散热器对光模块的散热效果不佳,光模块依然存在散热困难的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种光收发模块及通信设备,该光收发模块可以减小电芯片所产生的热量传递至光器件上而对光器件进行烘烤,从而可以提高光收发模块的散热性能。
本申请第一方面提供一种光收发模块。光收发模块包括壳体、基板以及安装在所述基板上的芯片和光器件。所述壳体具有容纳所述芯片、所述光器件和所述基板的容纳腔,且所述壳体的顶壁具有相互隔热的第一区域和第二区域。所述芯片和所述光器件中的其中一个通过所述第一区域向所述壳体外散热,所述芯片和所述光器件中的另一个通过所述第二区域向所述壳体外散热。
本申请实施例的光收发模块在使用时,由于芯片通过第一区域和第二区域中的其中一个向壳体外散热,光器件通过第一区域和第二区域中的另一个向壳体外散热,第一区域和第二区域相互隔热,从而芯片产生的热量绝大部分都被传递至壳体外而不会通过顶壁传递至光器件上,进而可以避免芯片产生的热量烘烤光器件而导致光器件散热困难,因此,通过相互隔热的第一区域和第二区域,可以提高光收发模块的散热性能。
在一种可能的实施方式中,还包括散热器,所述散热器安装在所述壳体上并用于对所述芯片和所述光器件中的其中一个进行散热,如此设置,可以提高光收发模块的散热性能。
在一种可能的实施方式中,所述第一区域为贯穿所述顶壁的贯通口,且所述贯通口与所述容纳腔连通。所述散热器沿所述光收发模块的高度方向与所述顶壁间隔设置,所述散热器通过穿过所述贯通口的凸台部与所述芯片和所述光器件中的其中一个进行热交换,且所述凸台部的侧壁与所述贯通口的内壁之间具有间隙。所述芯片和所述光器件中的另一个与所述第二区域内的所述顶壁的内侧面接触。如此设置,可以实现散热器对芯片和光器件中的其中一个进行散热,从而可以满足光收发模块的散热要求。
在一种可能的实施方式中,还包括隔热层,所述隔热层设置在所述散热器和所述第二区域内的所述顶壁之间。隔热层可以提高散热器和顶壁之间的隔热效果,有助于进一步地减小从芯片通过顶壁传递至光器件上的热量,以免光器件被烘烤而散热困难。
在一种可能的实施方式中,还包括弹性固定件,所述散热器设置有贯穿所述散热器的第一通孔。所述弹性固定件包括固定部和弹性部。所述固定部的第一端穿过所述第一通孔并与所述壳体紧固连接,所述固定部的第二端通过所述弹性部与所述散热器的顶端面抵接,且所述散热器的底端面在所述光收发模块的高度方向上与所述顶壁间隔设置。所述弹性部用于使所述凸台部与所述芯片和所述光器件中的其中一个抵接。弹性固件除了将散热器安装在壳体上,还可以使凸台部与芯片和光器件中的其中一个抵接,可以提高散热器的散热能力。另外,当凸台部与芯片和光器件的其中一个之间设置导热材料制成的导热层时,可以减小导热层的厚度,有助于提高散热能力。
在一种可能的实施方式中,所述弹性固件还包括设置在所述固定部上的抵接部,所述顶壁设置有连通所述容纳腔的第二通孔,所述固定部穿过所述第二通孔并与所述壳体紧固连接。所述抵接部用于与所述基板抵接,以使所述散热器的底端面在所述光收发模块的高度方向上与所述顶壁间隔设置。通过抵接部与基板抵接,可以避免散热器与第二区域内的顶壁接触,可以减小从散热器传递至顶壁的热量,以此避免散热器上热量通过顶壁传递至光器件上而烘烤光器件。
在一种可能的实施方式中,还包括限位柱和紧固螺钉。所述限位柱设置在所述散热器和所述顶壁之间并分别与所述顶壁和所述散热器抵接,以使所述散热器的底端面在所述光收发模块的高度方向上与所述顶壁间隔设置。所述散热器通过所述紧固螺钉与所述壳体紧固连接。如此设置,一方面可以将散热器安装在壳体上,另一方面可以减小从散热器传递至顶壁上的热量。
在一种可能的实施方式中,所述第二区域内的所述顶壁的外侧面上设置有散热齿部,所述散热齿部在所述光收发模块的高度方向上与所述散热器间隔设置。通过散热齿部可以提高第二区域内的顶壁与壳体外的空气的换热面积,可以提高散热能力。
在一种可能的实施方式中,还包括第一导热层和第二导热层。所述第一导热层覆盖在所述芯片的表面上并用于与所述凸台部或所述第二区域内的所述顶壁进行热交换。所述第二导热层覆盖在所述光器件的表面上并用于与所述凸台部或所述第二区域内的所述顶壁进行热交换。如此设置,可以提高光器件和芯片的散热能力。
在一种可能的实施方式中,所述芯片和所述光器件中的所述芯片与所述凸台部接触,所述芯片和所述光器件中的所述光器件与所述第二区域内的所述顶壁的内侧面接触。由于芯片产生的热量大于光器件产生的热量,通过散热器对芯片进行散热,能够避免芯片的温度过高,从而可以提高光收发模块的散热性能。
在一种可能的实施方式中,所述芯片和所述光器件中的其中一个与所述第一区域内的所述顶壁的内侧面接触,另一个与所述第二区域内的所述顶壁的内侧面接触。如此设置,顶壁的不同部分可以将芯片产生的热量和光器件产生的热量传递至壳体外,以满足芯片和光器件的散热要求,另外,可以减小芯片产生的热量传递至光器件上,以免光器件被烘烤。
在一种可能的实施方式中,所述顶壁上设置有与所述容纳腔连通的隔热孔,所述隔热孔设置在所述第一区域和所述第二区域之间。隔热孔内的空气相对于隔热材料,可以提高第一区域和第二区域发生热交换的阈值,使得芯片所产升的热量绝大部分被散发至壳体外而不是被传递至光器件上。
在一种可能的实施方式中,所述顶壁还包括通过隔热材料制成的隔热部,所述隔热部设置在所述第一区域和所述第二区域之间。隔热部通过隔热材料制成,可以提高第一区域和第二区域发生热交换的阈值,使得芯片所产升的热量绝大部分被散发至壳体外而不是被传递至光器件上。
本申请第二方面提供一种通信设备,包括单板以及如第一方面所述的光收发模块。所述光收发模块安装在所述单板上。
附图说明
图1为本申请提供的一种通信设备的剖面图;
图2为相关技术中的一种光收发模块的剖面图;
图3为本申请实施例提供的第一种光收发模块的剖面图;
图4为图3所示实施例的光收发模块去掉散热器的俯视图;
图5为本申请实施例提供的一种弹性固定件的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种芯片与凸台部配合的剖面图;
图7为本申请实施例提供的另一种芯片与凸台部配合的剖面图;
图8为本申请实施例提供的第二种光收发模块的剖面图;
图9为本申请实施例提供的第三种光收发模块的剖面图;
图10为本申请实施例提供的第四种光收发模块的剖面图;
图11为本申请实施例提供的第五种光收发模块的剖面图;
图12为本申请实施例提供的第六种光收发模块的剖面图;
图13为本申请实施例提供的第七种光收发模块的剖面图;
图14为本申请实施例提供的第一种顶壁的俯视图;
图15为本申请实施例提供的第二种顶壁的俯视图;
图16为本申请实施例提供的第三种顶壁的剖面图;
图17为本申请实施例提供的第四种顶壁的俯视图;
图18为本申请实施例提供的第八种光收发模块的剖面图。
附图标记说明:
10、光收发模块;
11、壳体;111、顶壁;112、容纳腔;113、第二通孔;114、上盖;115、底壳;
12、基板;121、第三通孔;
13、芯片;131、基板层;132、硅片层;133、封装层;
14、光器件;
15、第一区域;15A、贯通口;
16、第二区域;
17、散热器;171、第一通孔;172、主体部;173、片状部;
18、凸台部;
19、隔热层;
201、限位柱;
202、紧固螺钉;
21、散热齿部;211、连接片;212、散热片;
22、第一导热层;
23、第二导热层;
24、隔热部;
25、固定螺母;
26、隔热孔;
30、弹性固定件;31、固定部;32、弹性部;33、抵接部;
34、弹簧;
35、固定螺钉;351、止位台阶面;352、螺帽;353、螺杆;354、螺钉头;
41、电芯片;42、电路板;43、铜上盖;44、铜底座;45、外部导热层;
50、单板;
100、通信设备;
X、长度方向;
Y、宽度方向;
Z、高度方向。
具体实施方式
参见图1所示,本申请实施例的通信设备100可以包括光收发模块10和单板50。光收发模块10安装在单板50上。光收发模块10用实现光信号和电信号相互转换,一方面可以满足数据传输,另一方面可以满足通信设备100的使用。然而,光收发模块10在使用过程中会产生热量,为了确保光收发模块10的正常使用,光收发模块10的温度需要在合理范围内,因此,需要在光收发模块10上设置散热结构,以提高光收发模块10的散热性能。
在相关技术中,参考图2所示,光收发模块10包括电芯片41、电路板42、光器件14、铜上盖43、铜底座44、外部导热层45和散热器17。铜上盖43设置在铜底座44的顶端上并与铜底座44共同限定出一个腔体。光器件14为实现光信号和电信号相互转换的光电子器件。电芯片41用于控制光信号转换为电信号。光器件14、电芯片41和基板12均设置在腔体内,光器件14和电芯片41安装在电路板42的同一个表面上,光器件14和电芯片41分别与铜上盖43的内侧面接触。散热器17通过外部导热层45与铜上盖43的外侧面接触。在光收发模块10使用过程中,电芯片41和光器件14产生的热量都会传递至铜上盖43,然后铜上盖43通过外部导热层45将热量传递至散热器17,散热器17将热量传递至空气中,实现对整个光收发模块10散热。但是由于光器件14和电芯片41均与铜上盖43的内侧面接触,电芯片41产生的热量中的一部分会通过铜上盖43传递至光器件14上并对光器件14进行烘烤,使得光器件14的温度过高而导致光器件14散热困难,从而导致整个光收发模块10依然散热困难。
有鉴于此,本申请实施例提供一种光收发模块10。参考图3,光收发模块10可以包括具有容纳腔112的壳体11以及位于容纳腔112内的光器件14、芯片13和基板12。芯片13和光器件14安装在基板12上。壳体11的顶壁111具有相互隔热的第一区域15和第二区域16。芯片13可以通过第一区域15向壳体11外散热,光器件14可以通过第二区域16向壳体11外散热。由于第一区域15和第二区域16相互隔热,可以避免芯片13产生的热量通过壳体11的顶壁111传递至光器件14上而对光器件14进行烘烤,从而可以提高光器件14的散热能力,进而可以提高光收发模块10的散热能力。
需要说明的是,在本申请实施例中,隔热的定义并不是完全隔绝热量的传递,而是隔绝大部分热量传递,换言之,相互传递热量的两个物体之间的热阻很大,使得两个物体之间传递的热量很小,近似于完全隔绝热量传递。因此,在本申请实施例中,第一区域15和第二区域16之间的热阻很高,可以减弱第一区域15和第二区域16相互传递的热量,使得第一区域15和第二区域16之间只有很少的热量可以相互传递,传递的热量不足以对光器件14进行烘烤,因此,芯片13产生的热量不会影响光器件14的散热。
另外,在申请实施例中,芯片13用于控制光信号转换为电信号,因此,芯片13也可以称为电芯片,在此不作具体限制。
下面对本申请实施例提供的光收发模块10的实现方式进行阐述。
图3为本申请实施例提供的第一种光收发模块的剖面图,图4为图3所示实施例的光收发模块去掉散热器的俯视图。参见图3所示,本申请实施例的一种光收发模块10包括散热器17、壳体11、基板12以及安装在基板12上的芯片13和光器件14。壳体11具有容纳芯片13、光器件14和基板12的容纳腔112,且壳体11的顶壁111具有相互隔热的第一区域15和第二区域16。第一区域15为贯穿顶壁111的贯通口15A,且贯通口15A与容纳腔112连通。第二区域16为顶壁111上除贯通口15A外的区域。光器件14用于与第二区域16内的顶壁111的内侧面接触。散热器17安装在壳体11上并沿光收发模块10的高度方向(例如图3中Z方向)与顶壁111间隔设置。贯通口15A内穿设有凸台部18,散热器17通过穿过贯通口15A的凸台部18与芯片13接触。凸台部18的侧壁与贯通口15A的内壁之间具有间隙。
由于凸台部18的侧壁与贯通口15A的内壁之间具有间隙,从而芯片13产生的热量通过凸台部18传递至散热器17时,凸台部18传递的热量不会传递至第二区域16的顶壁111内,可以避免芯片13产生的热量通过第二区域16内的顶壁传递至光器件14上,以免光器件14被烘烤。另外,散热器17与顶壁111在光收发模块10的高度方向上间隔设置,使得散热器17与顶壁111不接触,可以避免散热器17上的热量传递至第二区域16内的顶壁111上而导致光器件14被烘烤。因此,通过贯通口15A、凸台部18以及散热器17的相互配合,使得散热器17可以给芯片13单独散热并可以避免芯片13产生的热量传递至光器件14上,可以避免芯片13的热量对光器件14烘烤,从而光器件14可以通过第二区域16内的顶壁111向壳体11外散热,进而可以提高光器件14的散热能力。
贯通口15A的形状可以是圆形、矩形或多边形等形状,这里不作限制。例如,参考图4,贯通口15A的形状为矩形状。另外,贯通口15A的开口大小大于芯片13的尺寸,从而芯片13裸露于贯通口15A,有助于提高凸台部18与芯片13的接触面积。
凸台部18可以是散热器17的一部分,即凸台部18与散热器17为一体结构。当然,凸台部18也可以是一个单独设置的零件,凸台部18与散热器17可拆卸地连接,从而凸台部18与散热器17构成分体式结构。另外,凸台部18的形状可以根据芯片13的形状而定,在此不作具体限制。例如,当芯片13的形状为正方形时,凸台部18可以为正方形的棱柱。另外,凸台部18的材料为导热材料,例如,凸台部18的材料可以为铜。
需要说明的是,由于芯片13的功耗可以占据光收发模块10的功耗的70%,光器件14的功耗较低,因此,芯片13的产生的热量大于光器件14产生的热量,通过散热器17对芯片13进行散热,可以提高芯片13的散热能力,有助于提高光收发模块10的散热能力。
继续参考图3,光收发模块10还可以包括隔热层19,设置在散热器17和第二区域16内的顶壁111之间。隔热层19可以提高散热器17和第二区域16内的顶壁111之间的热阻,可以进一步地减小从散热器17传递至顶壁111上的热量,如此可以避免散热器17上的热量对光器件14进行烘烤,有助于提高光器件14的散热能力。隔热层19可以由隔热材料制成,例如,隔热层19的材料为低导热系数可压缩材料,示例性地,隔热层19的材料为硅橡胶。
需要说明的是,也可以去掉隔热层19,但散热器17与第二区域16内的顶壁111在光收发模块10的高度方向上间隔设置,以免散热器17与第二区域16内的顶壁111接触。换言之,隔热层19的材料也可以是空气,通过空气提高提高散热器17和顶壁111之间的热阻,以减小从散热器17传递至顶壁111上的热量。
继续参考图3,光收发模块10还可以包括第一导热层22和第二导热层23。其中,第一导热层22覆盖在芯片13的表面上并与凸台部18接触。通过第一导热层22可以提高芯片13的热量传递至凸台部18的速度,有助于提高芯片13的散热能力。第二导热层23覆盖在光器件14的表面上并顶壁111的内侧面接触。通过第二导热层23可以提高光器件14的热量传递至顶壁111的速度,有助于提高光器件14的散热能力。第一导热层22和第二导热层23的材料均为导热材料,例如,第一导热层22和第二导热层23中的任意一个导热层的材料可以为导热垫、硅脂或相变材料(PCM)等材料,这里不作限制。
需要说明的是,光收发模块10也可以去掉第一导热层22和第二导热层23中的至少一个,从而芯片13与凸台部18接触,和/或,光器件14与第二区域16内的顶壁111的内侧面接触。
继续参考图3,为了将散热器17固定在壳体11上并确保壳体11的顶壁111不与散热器17的底端面接触,光收发模块10还可以包括四个弹性固定件30,且散热器17设置有四个供弹性固定件30穿过的第一通孔171。其中,每个第一通孔171内穿设有一个弹性固定件30,每个弹性固定件30均可以包括固定部31和弹性部32。固定部31的第一端穿过第一通孔171并与壳体11紧固连接,固定部31的第二端通过弹性部32与散热器17的顶端面抵接,从而弹性部32使得凸台部18与芯片13上的第一导热层22抵接。另外,弹性部32并不会使散热器17的底端面在光收发模块10的高度方向上与顶壁111接触,从而顶壁111与散热器17的底端面之间具有间隙。
固定部31可以与壳体11的顶壁111或底壁紧固连接,以将散热器17固定在壳体11上。另外,固定部31可以与壳体11螺纹连接,以实现固定部31与壳体11紧固连接,这里不作限制。弹性固定件30的数量包括但不限于四个,例如,弹性固定件30的数量还可以为2、3、5等数量,因此,弹性固定件30的数量为至少两个。
可以理解的是,当芯片13上不设置第一导热层22时,在弹性部32的作用下,芯片13与凸台部18抵接,因此,在弹性部32的弹力作用下,可以使凸台部18与芯片13或第一导热层22紧密接触,可以提高芯片13与凸台部18之间的传热效果,或者,可以提高芯片13与第一导热层22之间的传热效果,从而可以提高芯片13的散热能力。
当芯片13和凸台部18之间设置有第一导热层22时,由于凸台部18可以与第一导热层22紧密接触,因而第一导热层22可以使用热阻更低的导热材料,例如,第一导热层22可以采用超薄导热垫。另外,还可以减小第一导热层22的厚度,例如,第一导热层22的厚度可以在0.3mm以下。因此,在弹性部32的作用下,第一导热层22可以采用热阻更低且厚度更小的导热材料,有助于进一步地提高芯片13的散热能力。
需要说明的是,由于弹性部32可以使凸台部18与第一导热层22紧密接触,从而可以吸收装配公差,使得第一导热层22可以采用热阻更低且厚度更小的导热材料。其中,装配公差指的是基板12的高度公差、芯片13安装在基板12后产生的公差、以及第一导热层22安装在芯片13上所产生的公差等公差构成的公差链。
当弹性部32与散热器17和固定部31抵接时,为了避免顶壁111与散热器17的底端面接触,在一些示例中,参考图3,弹性固定件30还可以包括设置在固定部31上的抵接部33。顶壁111设置有连通容纳腔112的第二通孔113。固定部31穿过第二通孔113,以使抵接部33位于容纳腔112内,从而抵接部33可以与基板12抵接,可以避免固定部31***容纳腔112内的长度过长而导致,散热器17的底端面在光收发模块10的高度方向上与顶壁111接触。当然,也可以不通过抵接部33与基板12抵接来确保散热器17的底端面在光收发模块10的高度方向上与顶壁111间隔设置,例如,在一些示例中,可以通过控制凸台部18在光收发模块10的高度方向上的高度,以确保凸台部18与芯片13抵接时,顶壁111与散热器17的底端面沿光收发模块10的高度方向具有间隙。
需要说明的是,顶壁111上也可以不设置有第二通孔113,此时固定部31可以穿过贯通口15A,以使得抵接部33可以与基板12抵接。
图5为本申请实施例提供的一种弹性固定件的结构示意图。在一些可能的实现方式中,参考图3和图5,弹性固定件30可以包括弹簧34和固定螺钉35,基板12上设置有供固定螺钉35***的第三通孔121。弹簧34套设在固定螺钉35上,且弹簧34为上述内容中的弹性部32。弹簧34的一端与固定螺钉35的螺帽352抵接,弹簧34另一端与散热器17的顶端面抵接。固定螺钉35的外壁限定出与基板12的顶端面抵接的止位台阶面351,即止位台阶面351为上述内容中的抵接部33。固定螺钉35上述内容中的固定部31。固定螺钉35依次穿过第一通孔171、第二通孔113和第三通孔121并与设置在壳体11的底壁和基板12之间的固定螺母25螺纹配合。其中,固定螺母25与壳体11的底壁紧固连接。
继续参考图5,固定螺钉35可以包括螺帽352、螺杆353以及螺钉头354。螺杆353的一端与螺钉头354紧固连接并与螺钉头354同轴设置,螺杆353的另一端与螺帽352紧固连接。螺钉头354与螺杆353共同限定出与基板12的顶端面抵接的止位台阶面351。螺钉头354用于与固定螺母25螺纹配合。
需要说明的是,固定螺钉35除了通过螺钉头354与固定螺母25配合外,固定螺钉35还可以与顶壁111螺纹配合,从而固定散热器17和顶壁111,此时,固定螺钉35也可以包括螺帽352、螺杆353以及螺钉头354,但螺钉头354不攻有外螺纹只用于与螺杆353限定出止位台阶面351。
继续参考图3,壳体11可以包括上盖114和底壳115。上盖114设在底壳115的顶端上并与底壳115紧固连接。上盖114与底壳115共同限定出容纳腔112。另外,上盖114为壳体11的顶壁111,因此,贯通口15A设置在上盖114上。
继续参考图3,散热器17可以包括主体部172和多个片状部173。多个片状部173沿主体部172的长度方向间隔设置,多个片状部173设置在主体部172的第一表面上。凸台部18设置在主体部172的第二表面上。主体部172的第一表面和第二表面沿光收发模块10的高度方向相对设置。采用如此结构的散热器17,可以提高散热器17与空气的换热面积,可以提高散热器17的散热能力。
在本申请实施例中,基板12可以包括但不限于陶瓷基板12或印制电路板42(Printed Circuit Board,PCB),例如,在本申请实施例中,基板12为印制电路板42。
在本申请实施例中,芯片13的结构在此不作具体限制。例如,图6为本申请实施例提供的一种芯片与凸台部配合的剖面图。参见图6所示,芯片13可以包括基板层131和硅片层132。基板层131用于安装在基板12上,硅片层132设置在基板层131的表面上并用于与凸台部18接触。或者,图7为本申请实施例提供的另一种芯片与凸台部配合的剖面图。参见图7所示,在一些示例中,芯片13可以包括基板层131、硅片层132和封装层133。基板层131用于安装在基板12上,硅片层132设置在基板层131的表面上,封装层133设置在硅片层132的表面上并用于与凸台部18接触。
图8为本申请实施例提供的第二种光收发模块的剖面图。如图8所示,图8与图3的区别在于,光收发模块10还包括第二区域16内的顶壁111的外侧面上设置有散热齿部21,且散热齿部21在光收发模块10的高度方向上与散热器17的底端面间隔设置,如此设置,可以提高第二区域16内的顶壁111与空气的换热面积,从而可以提高光器件14的散热能力。
需要说明的是,散热齿部21可以覆盖第二区域16内的顶壁111,或者,散热齿部21覆盖第二区域16内的部分顶壁111,这里不作具体限制。
在本申请实施例中,不对散热齿部21的具体结构做限制。例如,参考图8所示,散热齿部21可以包括连接片211和多个散热片212,多个散热片212沿连接片211的长度方向间隔设置,多个散热片212位于顶壁111和连接片211之间,散热片212的相对两端分别与连接片211和顶壁111紧固连接。或者,散热齿部21可以包括多个沿光收发模块10的长度方向间隔设置的散热片212,散热片212与散热器17之间具有间隙。
散热器17也可以不通过弹性固定件30固定在壳体11上,图9为本申请实施例提供的第三种光收发模块的剖面图,如图9所示,图9与图3的区别在于,散热器17通过限位柱201和紧固螺钉202相互配合,以将安装在壳体11上。紧固螺钉202穿过散热器17上的第一通孔171并与壳体11的顶壁111螺纹连接,以固定散热器17和壳体11。限位柱201设在散热器17和第二区域16内的顶壁111之间。另外,在紧固螺钉202的作用下,限位柱201分别与顶壁111和散热器17抵接。通过限位柱201可以限制散热器17的位置,确保散热器17的底端面在光收发模块10的高度方向上与顶壁111间隔设置,从而可以减小散热器17上的热量传递至顶壁111上,以免芯片13产生的热量烘烤光器件14。
紧固螺钉202的数量为至少两个,例如,本申请实施例中,紧固螺钉202的数量为四个,四个紧固螺钉202环绕贯通口15A设置。限位柱201的数量为多个,例如,在申请实施例中,限位柱201的数量可以为四个,四个限位柱201分别设置在顶壁111的四角处。
需要说明的是,壳体11的结构与图3的壳体11结构相同,在此不再赘述。另外,第二区域16内的顶壁111的外侧面也可以设置有散热齿部21,从而可以提高光器件14的散热能力。
在上述内容中,芯片13通过散热器17向壳体11外散热,光器件14通过第二区域16内的顶壁111向壳体11外散热。然而,芯片13也可以通过第一区域15内的顶壁向壳体11外散热,光器件14通过散热器17向壳体11外散热。
图10为本申请实施例提供的第四种光收发模块的剖面图。如图10所示,图10与图3的区别在于,第二区域16为贯穿壳体11的顶壁111的贯通口15A,第一区域15为顶壁111上除贯通口15A之外的区域。芯片13通过第一导热层22与第一区域15内的顶壁111的内侧面接触。散热器17通过穿过贯通口15A的凸台部18与光器件14接触,实现散热器17对光器件14散热。当然,第一区域15内的顶壁111的外侧面也可以设置有上述内容中的散热齿部21,用于提高芯片13的散热能力。
在上述内容中,光收发模块10包括一个散热器17,且芯片13通过散热器17进行散热,通过设置散热齿部21来提高光器件14的散热能力。然而,也可以通过散热器17来提高光器件14的散热能力,例如图11为本申请实施例提供的第五种光收发模块的剖面图。如图11所示,图11与图3的区别在于,散热器17的数量为两个。散热器17A通过凸台部18与芯片13接触,实现散热器17A单独对芯片13进行散热。散热器17B通过隔热层19与第二区域16内的顶壁111的外侧面接触,实现散热器17B单独对光器件14散热。因此,通过设置两个散热器17可以进一步地提高光收发模块10的散热能力。
需要说明的是,两个散热器17可以接触或不接触,在此不作具体限制。例如,参考图11,散热器17A和散热器17B在光收发模块10的长度方向间隔设置,从而两个散热器17不接触,进而两个散热器17之间不会热量传递,有助于提高光收发模块10的散热能力。
在上述内容中,顶壁111上设置有一个贯通口15A,从而芯片13和光器件14中的其中一个可以通过凸台部18与散热器17接触。但是,芯片13和光器件14均可以通过凸台部18与散热器17接触。例如图12为本申请实施例提供的第六种光收发模块的剖面图。如图12所示,图12与图3的区别在于,光收发模块10包括两个散热器17以及两个凸台部18,第二区域16也为贯穿顶壁111的贯通口15A,散热器17A通过凸台部18A与芯片13上的第一导热层22接触,散热器17B通过凸台部18B与光器件14上的第二导热层23接触,如此设置,可以进一步地提高光收发模块10的散热能力。
在上述内容中,壳体11的顶壁111上设置有至少一个贯通口15A,以使得芯片13和光器件14中的至少一个可以与散热器17进行热交换。然而,也可以不设置贯通口15A,即通过顶壁111实现芯片13或光器件14与散热器17进行热交换。
图13为本申请实施例提供的第七种光收发模块的剖面图。如图13所示,图13与图3的区别在于,第一区域15为顶壁111的部分,第二区域16为顶壁111的部分。芯片13通过第一导热层22与第一区域15内的顶壁111的内侧面接触。光器件14通过第二导热层23与第二区域16内的顶壁111的内侧面接触。散热器17通过凸台部18与第一区域15内的顶壁111的外侧面接触。
当散热器17的体积较大,且散热器17的部分位于第二区域16时,可以在第二区域16内的顶壁和散热器17之间设置隔热层19,以免散热器17上的热量传递至顶壁111上,进而传递至光器件14上。当然,当隔热层19的材料为空气时,在光收发模块10的高度方向上,散热器17位于第二区域16内的部分的底端面与第二区域16内的顶壁111间隔设置,以减小从散热器17传递至第二区域16内的顶壁111的热量。
需要说明的是,光收发模块10也可以去掉散热器17,芯片13通过第一区域15内的顶壁向壳体11外散热。另外,当去掉散热器17时,也可以在第一区域15内的顶壁的外侧面设置有上述内容中的散热齿部21。还需要说明的是,第二区域16内的顶壁111的外侧面也可以设置有上述内容中的散热齿部21。
图14为本申请实施例提供的第一种顶壁的俯视图,图15为本申请实施例提供的第二种顶壁的俯视图。在一些可能的实现方式中,参考图14和图15,顶壁111上设置有与容纳腔112连通的隔热孔26,隔热孔26设置在第一区域15和第二区域16之间,通过隔热孔26,可以实现第一区域15和第二区域16相互隔热。隔热孔26可以是封闭的环形孔,或者,隔热孔26可以未封闭的环形孔,或者,隔热孔26也可以是条形孔,这里不作具体限制。例如,隔热孔26为设置在第一区域15和第二区域16之间的直线形的条形孔(如图14所示),或者,隔热孔26为U形孔(如图15所示)。可以理解的是,隔热孔26的宽度越大,那么隔热孔26的隔热效果也越好,有助于减小第一区域15和第二区域16之间传递的热量。
图16为本申请实施例提供的第三种顶壁的剖面图,图17为本申请实施例提供的第四种顶壁的俯视图。当然,除了采用隔热孔26实现第一区域15和第二区域16相互隔热外,在一些可能的实现方式中,参考图15或图16,顶壁111还可以包括通过隔热材料制成的隔热部24。隔热部24设置在第一区域15和第二区域16之间。由于隔热部24采用隔热材料制成,可以提高第一区域15和第二区域16之间的热阻,以减小第一区域15和第二区域16热传递的热量,以免芯片13产生的热量烘烤光器件14。隔热部24的材料为隔热材料,例如,隔热部24的材料可以为硅橡胶。另外,隔热部24的形状,在此不作具体限制。例如,隔热部24可以为直线形的条状结构,或者,隔热部24的形状可以为U字形(例如图17所示)。当然,隔热部24也可以是环状结构。
需要说明的是,为了提高光器件14的散热能力,也可以在第二区域16的顶壁111的外侧面上设置有上述内容中的散热齿部21,用于提高光器件14的散热能力。
在图13中,散热器17用于对芯片13进行散热,光器件14通过第二区域16内的顶壁向壳体11外散热。然而,散热器17也可以用于光器件14进行散热,此时散热器17通过凸台部18与第二区域16内的顶壁111的外侧面接触,芯片13通过第一区域15内的顶壁111向壳体11外散热。另外,当散热器17的部分位于第一区域15内时,可以在散热器17和第一区域15内的顶壁之间设置有隔热层19。其中,当隔热层19的材料为空气时,散热器17位于第一区域15内的部分的底端面在光收发模块10的高度方向上与第一区域15内的顶壁111间隔设置。
需要说明的是,在一些示例中,光器件14和芯片13也可以使用同一个散热器17进行散热,此时散热器17与第二区域16内的顶壁111之间可以不设置隔热层19。当然,在一些示例中,光器件14和芯片13可以分别使用不同的散热器17进行散热,例如图18为本申请实施例提供的第八种光收发模块的剖面图。如图18所示,图18与图13的区别在于,散热器117的数量是两个,散热器17D用于与第一区域15内的顶壁111的外侧面接触,散热器17C用于与第二区域16内的顶壁111的外侧面接触。其中,散热器17C和散热器17D可以接触或不接触,这里不作限制。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非是另有精确具体地规定。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
可以理解的是,在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。
可以理解的是,在本申请的实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。
Claims (14)
1.一种光收发模块,其特征在于,包括壳体、基板以及安装在所述基板上的芯片和光器件,其中:
所述壳体具有容纳所述芯片、所述光器件和所述基板的容纳腔,且所述壳体的顶壁具有相互隔热的第一区域和第二区域;
所述芯片和所述光器件中的其中一个通过所述第一区域向所述壳体外散热,所述芯片和所述光器件中的另一个通过所述第二区域向所述壳体外散热。
2.根据权利要求1所述的光收发模块,其特征在于,还包括散热器,所述散热器安装在所述壳体上并用于对所述芯片和所述光器件中的其中一个进行散热。
3.根据权利要求2所述的光收发模块,其特征在于,所述第一区域为贯穿所述顶壁的贯通口,且所述贯通口与所述容纳腔连通;
所述散热器沿所述光收发模块的高度方向与所述顶壁间隔设置,所述散热器通过穿过所述贯通口的凸台部与所述芯片和所述光器件中的其中一个进行热交换,且所述凸台部的侧壁与所述贯通口的内壁之间具有间隙;
所述芯片和所述光器件中的另一个与所述第二区域内的所述顶壁的内侧面接触。
4.根据权利要求3所述的光收发模块,其特征在于,还包括隔热层,所述隔热层设置在所述散热器和所述第二区域内的所述顶壁之间。
5.根据权利要求3或4所述的光收发模块,其特征在于,还包括弹性固定件,所述散热器设置有贯穿所述散热器的第一通孔;
所述弹性固定件包括固定部和弹性部;
所述固定部的第一端穿过所述第一通孔并与所述壳体紧固连接,所述固定部的第二端通过所述弹性部与所述散热器的顶端面抵接,且所述散热器的底端面在所述光收发模块的高度方向上与所述顶壁间隔设置;
所述弹性部用于使所述凸台部与所述芯片和所述光器件中的其中一个抵接。
6.根据权利要求5所述的光收发模块,其特征在于,所述弹性固件还包括设置在所述固定部上的抵接部;所述顶壁设置有连通所述容纳腔的第二通孔;所述固定部穿过所述第二通孔并与所述壳体紧固连接;所述抵接部用于与所述基板抵接,以使所述散热器的底端面在所述光收发模块的高度方向上与所述顶壁间隔设置。
7.根据权利要求3或4所述的光收发模块,其特征在于,还包括限位柱和紧固螺钉;
所述限位柱设置在所述散热器和所述顶壁之间并分别与所述顶壁和所述散热器抵接,以使所述散热器的底端面在所述光收发模块的高度方向上与所述顶壁间隔设置;
所述散热器通过所述紧固螺钉与所述壳体紧固连接。
8.根据权利要求3至7任一项所述的光收发模块,其特征在于,所述第二区域内的所述顶壁的外侧面上设置有散热齿部,所述散热齿部在所述光收发模块的高度方向上与所述散热器间隔设置。
9.根据权利要求3至8任一项所述的光收发模块,其特征在于,还包括第一导热层和第二导热层;
所述第一导热层覆盖在所述芯片的表面上并用于与所述凸台部或所述第二区域内的所述顶壁进行热交换;
所述第二导热层覆盖在所述光器件的表面上并用于与所述凸台部或所述第二区域内的所述顶壁进行热交换。
10.根据权利要求3至9任一项所述的光收发模块,其特征在于,所述芯片和所述光器件中的所述芯片与所述凸台部接触,所述芯片和所述光器件中的所述光器件与所述第二区域内的所述顶壁的内侧面接触。
11.根据权利要求1或2所述的光收发模块,其特征在于,所述芯片和所述光器件中的其中一个与所述第一区域内的所述顶壁的内侧面接触,另一个与所述第二区域内的所述顶壁的内侧面接触。
12.根据权利要求11所述的光收发模块,其特征在于,所述顶壁上设置有与所述容纳腔连通的隔热孔,所述隔热孔设置在所述第一区域和所述第二区域之间。
13.根据权利要求11所述的光收发模块,其特征在于,所述顶壁还包括通过隔热材料制成的隔热部,所述隔热部设置在所述第一区域和所述第二区域之间。
14.一种通信设备,其特征在于,包括单板以及如权利要求1至13任一项所述的光收发模块;所述光收发模块安装在所述单板上。
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PB01 | Publication | ||
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