CN102100010B - 具有双印刷电路板的收发器模块 - Google Patents

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Abstract

一种具有双印刷电路板的收发器模块。在一个示例实施例中，收发器模块包括第一和第二印刷电路板(PCB)、发送器、接收器和柔性电路。第一PCB位于第一平面中，而第二PCB位于第二平面中。发送器和接收器都位于偏离第一和第二平面的第三平面中。柔性电路包括导电迹线，该导电迹线允许电数据信号在发送器和接收器与第一和第二PCB之间传送。

Description

具有双印刷电路板的收发器模块
背景技术
收发器模块通常包括发送器、接收器和印刷电路板(PCB)，该印刷电路板具有与发送器和接收器相关的电路，诸如驱动放大电路。当电数据信号在收发器模块所位于的主设备与发送器和接收器之间传送时，它们通常穿过该电路。
收发器模块的一个难点是寻找一种用于在发送器和接收器与PCB之间传送电数据信号的可靠且节省成本的装置。特别地，典型的收发器模块的相对小尺寸和相关的空间限制及干扰部件可能使得电数据信号在发送器和接收器与PCB之间传送变得困难。
发明内容
总体上，本发明的示例实施例涉及具有双印刷电路板的收发器模块。此处公开的一些示例收发器模块使得即使在PCB所位于的通常平行的平面偏离发送器和接收器所位于的平面的情况下，电数据信号也能够在发送器与发送器PCB之间以及接收器与接收器PCB之间传送。
在一个示例实施例中，收发器模块包括第一和第二印刷电路板(PCB)、发送器、接收器和柔性电路。第一PCB位于第一平面中而第二PCB位于不同于第一平面的第二平面中。发送器和接收器都位于偏离第一平面和第二平面的第三平面中。传导安装板与发送器和接收器进行热传递。突出的散热器被整体地形成为壳体的一部分。柔性电路包括导电迹线(conductive trace)，该导电迹线允许电数据信号在发送器和接收器与第一和第二PCB之间传送。柔性电路限定有围绕突出的散热器的开口并使得突出的散热器能够与传导安装板物理接触和热接触，并且柔性电路的至少第一部分将第一印刷电路板物理地并且电地连接至发送器，并且柔性电路的至少第二部分将接收器物理地并且电地连接至第二印刷电路板。
在另一示例实施例中，收发器模块包括发送器PCB和接收器PCB、发送器、接收器、及用于在发送器与发送器PCB之间以及在接收器与接收器PCB之间传送电数据信号的装置。发送器PCB位于第一平面中而接收器PCB位于不同于第一平面的第二平面中。发送器和接收器都位于偏离第一平面和第二平面的第三平面中。传导安装板与发送器和接收器进行热传递。突出的散热器被整体地形成为壳体的一部分。用于在发送器与发送器PCB之间以及在接收器与接收器PCB之间传送电数据信号的装置，所述装置包括柔性电路，柔性电路限定有围绕所述突出的散热器的开口并使得突出的散热器能够与传导安装板物理接触和热接触，并且柔性电路的至少第一部分将发送器PCB物理地并且电地连接至发送器，并且柔性电路的至少第二部分将接收器物理地并且电地连接至接收器PCB。
在又一示例实施例中，有源线缆包括光缆，该光缆具有第一和第二端及分别附接到该通信线缆的第一和第二端的第一和第二收发器模块。该通信线缆包括一个或多个光或电数据传输线。每个收发器模块包括发送器PCB和接收器PCB、发送器、接收器和柔性电路。发送器PCB位于第一平面中而接收器PCB位于不同于第一平面的第二平面中。发送器和接收器都位于偏离第一和第二平面的第三平面中。传导安装板与发送器和接收器进行热传递。突出的散热器被整体地形成为壳体的一部分。柔性电路包括导电迹线，该导电迹线允许电数据信号在发送器IC(Integrated Circuit，集成电路)和接收器IC与第一和第二PCB之间传送。柔性电路限定有围绕突出的散热器的开口并使得突出的散热器能够与传导安装板物理接触和热接触，并且柔性电路的至少第一部分将第一印刷电路板物理地并且电地连接至发送器，并且柔性电路的至少第二部分将接收器物理地并且电地连接至第二印刷电路板。
提供本发明内容，以便以简化的形式介绍概念的选集，该概念将在下述具体实施方式中进一步描述。本发明内容不意在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特点，也不意在用作在确定所要求保护的主题的范围时的辅助。
将在随后的描述中阐述附加的特征，并且该附加的特征将部分地从描述中变得明显，或者可以通过此处教导的实践中而得以学习。本发明的特征可以借助于所附权利要求中特别指出的仪器和组合来实现和得到。本发明的特征将从以下描述和所附权利要求而变得得以更充分地显现，或者可以通过如下文阐述的本发明的实践来学习。
附图说明
为了进一步阐明本发明的某些方面，将通过参照附图中公开的本发明的示例实施例，给出本发明的更具体的描述。可以理解，这些图只是描绘了本发明的示例实施例，因此不认为这些图限制了本发明的范围。本发明的方面将通过使用附图、以附加的特性(specificity)和细节进行描述和说明，其中：
图1是示例有源线缆的正面透视图；
图2A是示例收发器模块的正面俯视透视图；
图2B是图2A的示例收发器模块的分解正面俯视透视图；
图2C是图2A和2B的示例收发器模块的部分的分解的后侧仰视透视图；以及
图2D是在图2C中公开的图2A和2B的示例收发器模块的部分的分解侧透视图。
具体实施方式
本发明的示例实施例涉及具有双印刷电路板的收发器模块。此处公开的一些示例收发器模块使得即使在PCB所位于的通常平行的平面偏离发送器和接收器所位于的平面的情况下，电数据信号也能够在发送器与发送器PCB之间以及接收器与接收器PCB之间传送。
现在将参照附图来描述本发明的示例实施例的各个方面。应当理解，附图是这样的示例实施例的图解的和示意的表示，且不限制本发明，附图也不需要按比例绘制。
1.示例有源线缆
首先参照公开了示例有源线缆100的图1。示例有源线缆100被配置成将两个主设备物理地连接到一起用于光和/或电数据通信。示例有源线缆100包括通信线缆102和附接到通信线缆102的第一和第二端的两个相同的收发器模块150。
通信线缆102可以是单通道或者多通道通信线缆。此外，通信线缆102可以是光纤通信线缆或者电通信线缆。例如，通信线缆102可以包括一个或多个光或电数据传输线。在一些示例实施例中，通信线缆102可以是具有二十四(24)条光纤的光纤带状通信线缆，其中，光纤中的十二(12)条用于沿一个方向传递数据信号，而光纤中的另外十二(12)条用于沿相反的方向传递数据信号。可替选地，通信线缆102可以是诸如5类(CAT-5)线缆的电通信线缆。
如图1所公开的，通信线缆102固定不变地附接到每个收发器模块150。然而，应当理解，通信线缆102可以替选地是可拔插地附接到收发器模块150中的一个或两个。例如，在通信线缆102是光纤通信线缆的情况下，通信线缆102可以利用多纤推拉式(MPO)公连接器(maleconnector)而在一端或两端终止，且收发器模块150中的一个或两个可以包括被配置成可拔插地接受MPO公连接器的相应MPO母连接器(female connector)。可替选地，在通信线缆102是电通信线缆的情况下，通信线缆102可以利用已注册的插孔45(RJ-45)公连接器而在一端或两端终止，且收发器模块150中的一个或两个可以包括被配置成可拔插地接受RJ-45公连接器的相应RJ-45母连接器。
继续参照图1，每个收发器模块150可以包括手柄和闩锁(1atch)(未示出)，其可以用于将收发器模块150插入主设备(未示出)的罩中及用于从罩中拔出收发器模块150。
2.示例收发器模块
现在参照图2A和2B，公开了示例收发器模块200。图2A的示例收发器模块200与图1的每个示例收发器模块150相同，除了示例收发器模块200并不是固定不变地附接到通信线缆102之外。特别地，收发器模块200包括MPO母连接器202，该MPO母连接器202被配置成可拔插地接受附接到光纤通信线缆102的MPO公连接器104。
收发器模块200可以包括如上结合图1的收发器模块150而提到的手柄和闩锁。收发器模块200还包括安装板216、电磁辐射屏蔽218、透镜组(1ens block)220、对准插脚(alignment pin)222、发送器透镜阵列224、接收器透镜阵列226、发送器228、接收器230、柔性电路232、发送器印刷电路板(PCB)234及接收器PCB236。安装板216附接到MPO母连接器202。电磁辐射屏蔽218附接到安装板216并起到限制或消除收发器模块200中产生的电磁辐射的作用。透镜组220附接到电磁辐射屏蔽218且容纳(hold)发送器透镜阵列224和接收器透镜阵列226。对准插脚222有助于MPO母连接器222、电磁辐射屏蔽218、透镜组220、以及发送器透镜阵列224和接收器透镜阵列226的对准。发送器228和接收器230物理地并且电地连接到柔性电路232，该柔性电路232又物理地并且电地连接到发送器PCB234和接收器PCB236两者。
在操作中，输入光数据信号从光纤通信线缆102开始、通过MPO公连接器104、MPO母连接器202、电磁辐射屏蔽218、透镜组220、接收器透镜阵列226进行传播，并且被接收器230接收。然后接收器230将输入光数据信号转换成电数据信号。然后，这些电数据信号沿着柔性电路232上的导电迹线(未示出)被传送到接收器PCB236上的接收器电路(未示出)。在通过接收器电路改善(refine)后，然后，这些电数据信号经由接收器PCB236的背面上的边缘连接器238而被传送到收发器模块200所位于的主设备(未示出)中。
在操作中，输出电数据信号从收发器模块200所位于的主设备(未示出)开始、经由发送器PCB234的背面上的边缘连接器240而传播到收发器模块200中。在将电数据信号沿着柔性电路232上的导电迹线(未示出)传送到发送器228之前，发送器PCB234上的发送器电路(未示出)对这些电数据信号进行改善。在通过发送器透镜阵列224、透镜组220、电磁辐射屏蔽218、MPO母连接器202和MPO公连接器104将这些电数据信号发送到光纤通信线缆102中之前，发送器228将这些电数据信号转换为光数据信号。以此方式，收发器模块200所位于的主设备(未示出)可以与远处的主设备进行电通信。尽管此处公开的示例PCB234和236分别包括专用于发送器228和接收器230的电路(未示出)，但应当理解，每个PCB可以替代地包括用于发送器228和接收器230两者的电路。
发送器228可以是诸如垂直腔表面发射激光器(VCSEL)等的光发送器。接收器230可以是诸如光探测器等的光接收器。例如，发送器228可以是十二(12)通道VCSEL阵列，而接收器230可以是十二(12)通道PIN光探测器阵列。发送器228可能能够满足用于数据传输速率的INFINIBAND标准。例如，发送器228可能能够以高达150Gb/s或更高的比特率发送光信号编码数据。发送器228也可能能够为低到1Gb/s或更低的数据速率。在一些实施例中，收发器模块200中只包括发送器228或者接收器230，使得收发器模块200分别只是成为光发送器或者光接收器。
柔性电路232可以是“单面的”，使得各个导电迹线仅在柔性电路232的一面上形成。柔性电路232的相对面可以包括形成接地和提供屏蔽的导电材料片。单面柔性电路232的使用可以使得柔性电路232被更剧烈地弯曲，同时保持其功能性以及提供更高的比特传输速率。
现在参照图2C，公开了示例收发器模块200的另外的方面。如图2C中所公开的，收发器模块还包括顶壳242和底壳244。底壳244可以例如由锌形成，而顶壳242可以例如由锌或铜钨材料形成。在一些示例实施例中，顶壳242起散热器的作用，以耗散图2B中所公开的发送器228和接收器230所产生的热。具体地，随着在发送器228和接收器230的操作期间产生热，该热通过柔性电路232、通过传导安装板246而被传导到突出的散热器248中，该突出的散热器248被整体地形成作为顶壳242的一部分。然后，该热可以被耗散到在顶壳242的顶部上方流动的空气中。通过在柔性电路232中限定的开口250，促进了突出的散热器248和传导安装板246之间的物理接触和热接触。应当指出，在收发器模块200中传导安装板246还起散热器的作用。
还应当指出，柔性电路232可以利用热固化热粘合剂而附接到传导安装板246，且热复合物可以被放置在传导安装板246和突出的散热器248之间，以有助于来自发送器228和接收器230的操作的热的传递。此外，柔性电路232中可以包括一个或多个过孔，以有助于通过柔性电路232的热传递，其中，该柔性电路232是由导热性能不良的材料制成。
现在参照图2D，公开了示例收发器模块200的另外的方面。如图2D中所公开的，发送器PCB234位于第一平面252中，接收器PCB236位于第二平面254中，并且发送器228和接收器230都位于第三平面256中。
如图2D中所公开的，第三平面256偏离第一和第二平面252和254，在于第三平面256既不与第一平面252平行也不与第二平面254平行。特别地，在第一平面252与第二平面254基本上平行时，第三平面256基本上与第一平面252和第二平面254两者都垂直。如图2D中所公开的，位于发送器PCB234和接收器PCB236之间的一对间隔物258和260保持发送器PCB234基本上与接收器PCB236平行。然而，应当指出，发送器PCB234不需要与接收器PCB236平行，并且发送器228和接收器230不需要与发送器PCB和接收器PCB234和236中的一个或两个垂直。PCB234和236所位于的平面可以替代地仅偏离发送器228和接收器230所位于的平面。
图2D中还公开了柔性电路232的有利位置。特别地，柔性电路232在传导安装板246顶部的上方延伸，以允许电数据信号在发送器PCB234和发送器228之间传送，且柔性电路232还在传导安装板246底部的下方延伸，以允许电数据信号在接收器230和接收器PCB236之间传送。因此，柔性电路232是用于在发送器228和发送器PCB234之间以及在接收器230和接收器PCB236之间传送电数据信号的装置的一个示例结构实现。应当指出，可以采用各种装置来执行此处公开的、关于在发送器228和发送器PCB234之间以及在接收器230和接收器PCB236之间传送电数据信号的功能。因此，柔性电路232仅包括用于在发送器228和发送器PCB234之间以及在接收器230和接收器PCB236之间传送电数据信号的装置的一个示例性结构实现。
因此，应当理解，此处只是作为示例公开了这种结构实现，而不应当被认为是以任何方式来限制本发明的范围。而是同样可以采用在实现此处公开的功能性时有效的任何其它结构或结构的组合。作为示例，在收发器模块200的一些实施例中，可以采用两个或更多个柔性电路且其可以位于与柔性电路232不同的位置。例如，一个或多个柔性电路可以环绕(wraparound)安装板246的侧面，或者可以穿过安装板246中的一个或多个槽。此外，尽管发送器PCB234和接收器PCB236被公开为夹在柔性电路232之间，但是应当理解，柔性电路可以替代地夹在发送器PCB234和接收器PCB236之间或者与发送器PCB234和接收器PCB236交错。
此处公开的示例实施例可以以其它特定的形式来实施。此处公开的示例实施例在所有方面应被认为只是说明性的而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种收发器模块，包括：
第一印刷电路板PCB，所述第一印刷电路板位于第一平面中；
第二PCB，所述第二PCB位于不同于所述第一平面的第二平面中；
发送器和接收器，所述发送器和所述接收器都位于偏离所述第一平面和第二平面的第三平面中；
传导安装板，所述传导安装板与所述发送器和所述接收器进行热传递；
突出的散热器，所述突出的散热器被整体地形成为壳体的一部分；
柔性电路，所述柔性电路包括导电迹线，所述导电迹线使得电数据信号在所述发送器和所述接收器与所述第一和第二PCB之间传送，所述柔性电路限定有围绕所述突出的散热器的开口并使得所述突出的散热器能够与所述传导安装板物理接触和热接触，并且所述柔性电路的至少第一部分将所述第一印刷电路板物理地并且电地连接至所述发送器，并且所述柔性电路的至少第二部分将所述接收器物理地并且电地连接至所述第二印刷电路板。
2.根据权利要求1所述的收发器模块，其中，所述第一PCB包括与所述发送器相对应的电路，并且所述第二PCB包括与所述接收器相对应的电路。
3.根据权利要求1所述的收发器模块，其中，所述第一平面基本上与所述第二平面平行。
4.根据权利要求3所述的收发器模块，其中，所述第三平面基本上与所述第一平面和所述第二平面垂直。
5.根据权利要求4所述的收发器模块，其中，所述柔性电路的至少部分位于所述第一PCB和所述第二PCB之间。
6.根据权利要求1所述的收发器模块，其中，在所述传导安装板与所述发送器和所述接收器之间设置有热固化的热粘合剂。
7.根据权利要求1所述的收发器模块，还包括附接到所述收发器模块的多纤推拉式MPO母连接器。
8.根据权利要求1所述的收发器模块，还包括附接到所述收发器模块的电通信线缆。
9.根据权利要求1所述的收发器模块，其中，在所述传导安装板与所述突出的散热器之间设置热复合物。
10.一种收发器模块，包括：
发送器PCB，所述发送器PCB位于第一平面中；
接收器PCB，所述接收器PCB位于不同于所述第一平面的第二平面中；
发送器和接收器，所述发送器和所述接收器都位于偏离所述第一平面和所述第二平面的第三平面中；
传导安装板，所述传导安装板与所述发送器和所述接收器进行热传递；
突出的散热器，所述突出的散热器被整体地形成为壳体的一部分；
用于在所述发送器与所述发送器PCB之间以及在所述接收器与所述接收器PCB之间传送电数据信号的装置，所述装置包括柔性电路，所述柔性电路限定有围绕所述突出的散热器的开口并使得所述突出的散热器能够与所述传导安装板物理接触和热接触，并且所述柔性电路的至少第一部分将所述发送器PCB物理地并且电地连接至所述发送器，并且所述柔性电路的至少第二部分将所述接收器物理地并且电地连接至所述接收器PCB。
11.根据权利要求10所述的收发器模块，其中，所述第一平面基本上与所述第二平面平行。
12.根据权利要求11所述的收发器模块，其中，所述第三平面基本上与所述第一平面和所述第二平面垂直。
13.根据权利要求10所述的收发器模块，还包括与所述发送器和所述接收器两者光学地对准的MPO母连接器。
14.一种有源线缆，包括：
通信线缆，所述通信线缆包括一个或多个光或电数据传输线，所述通信线缆具有第一和第二端；以及
第一和第二收发器模块，所述第一和第二收发器模块如权利要求10所述，所述第一和第二收发器模块分别附接到所述通信线缆的所述第一和第二端。
15.一种有源光缆，包括：
通信线缆，所述通信线缆包括一个或多个光或电数据传输线，所述通信线缆具有第一和第二端；以及
第一和第二收发器模块，所述第一和第二收发器模块分别附接到所述通信线缆的所述第一和第二端，每个收发器模块包括：
第一PCB，所述第一PCB位于第一平面中；
第二PCB，所述第二PCB位于不同于所述第一平面的第二平面中；
发送器和接收器，所述发送器和接收器都位于偏离所述第一平面和所述第二平面的第三平面中；
传导安装板，所述传导安装板与所述发送器和所述接收器进行热传递；
突出的散热器，所述突出的散热器被整体地形成为壳体的一部分；以及
柔性电路，所述柔性电路包括导电迹线，所述导电迹线使得电数据信号在所述发送器和所述接收器与所述第一和第二PCB之间传送，并且所述柔性电路限定有围绕所述突出的散热器的开口并使得所述突出的散热器能够与所述传导安装板物理接触和热接触，并且所述柔性电路的至少第一部分将所述第一PCB物理地并且电地连接至所述发送器，并且所述柔性电路的至少第二部分将所述接收器物理地并且电地连接至所述第二PCB。
16.根据权利要求15所述的有源光缆，其中，所述第一PCB包括与所述发送器相对应的电路，并且所述第二PCB包括与所述接收器相对应的电路。
17.根据权利要求15所述的有源光缆，其中，所述第一平面基本上与所述第二平面平行。
18.根据权利要求17所述的有源光缆，还包括位于所述第一PCB和所述第二PCB之间的一个或多个分隔物，所述分隔物保持所述第一PCB与所述第二PCB基本上平行。
19.根据权利要求15所述的有源光缆，其中，所述第三平面基本上与所述第一平面和所述第二平面垂直。
20.根据权利要求15所述的有源光缆，其中，所述第一PCB和所述第二PCB的至少部分位于所述柔性电路之间。
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