CN103782211A - 光发送器/接收器设备及其制造方法 - Google Patents

光发送器/接收器设备及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于改善电路板和/或光模块的散热性能，同时确保电路板具有足够的安装面积。光发送器/接收器设备设置有具有基底和盖的壳体、电路板和光模块。电路板被收纳在壳体中并且被固定到基底。光模块被收纳在壳体中，相对于电路板被布置在与基底相反的一侧上，并且被固定到盖。

Description

光发送器/接收器设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光发送器/接收器设备及其制造方法。
背景技术
诸如光收发器的光发送器/接收器设备均包括相应的构件和收纳构件的壳体。构件的实例包括电路板、光接收器模块和发光模块。在许多情况下，光发送器/接收器设备被安装到并排收纳在机架室中的板上。因此，光发送器/接收器设备的壳体易受外部形状的限制，并且壳体通常具有如同平板的形状。光发送器/接收器设备的外部尺寸由被称为“MSA”（多源协议）的工业标准来规定。为了提供由MSA标准规定的功能，光发送器/接收器设备均包括多个构件。
JP2005-197569A（下文中称为专利文献1）公开了一种光传输模块（光发送器/接收器设备），其中，电路板、接收光学信号的光接收器模块以及传送光学信号的光发送器模块被直接固定到壳体。因此，由电路板、光接收器模块和光发送器模块产生的热从壳体散发出来。
JP2006-171398A（下文中称为专利文献2）描述了基板不被固定到壳体并且光模块的预定表面与壳体的预定表面发生接触，并且光模块被固定到壳体。从光模块产生的热通过壳体释放。
JP2008-203427A（下文中称为专利文献3）公开了一种光模块（光发送器/接收器设备），包括光学组件以及电连接到光学组件的电路板，该光学组件收纳向其输入/从其输出光学信号的光学元件。光学组件被布置在离电路板一定距离处，并且被电连接到电路板。光学组件被收纳在壳体中。在光学组件和壳体之间设置有具有散热性能的弹性部件。光学组件经由该弹性部件固定到壳体。更具体地，壳体包括由该壳体被分为两部分、即上部和下部而产生的上部壳体和下部壳体，并且光学组件经由弹性部件固定到上部壳体。此外，通过被螺纹固定在板支撑柱中的螺钉孔中的螺钉而将电路板固定到上部壳体。由光学组件产生的热从上部壳体散发出去。
近年来，随着尺寸的减小、容量的增加以及功能的提高，在光发送器/接收器设备中安装的构件密度变得越来越高。特别地，支持100Gbps或40Gbps数字相干通信的光发送器/接收器设备具有包含在光发送器/接收器设备中的大量构件，这需要更高密度的配置。而且，在光发送器/接收器设备中的配置密度高的情形下，需要提高相应构件的散热效率。特别地，诸如LSI的数字信号处理器中的电子构件产生大量的热，并且期望抑制来自该电子构件的热对光模块的影响。
将电路板和光模块收纳在具有预定尺寸的壳体中是有必要的。因此，一部分电路板被切掉以确保布置光模块的空间。如上所描述的，根据专利文献1和2中的每一个的光传输模块，由于电路板中的剪切，电路板的尺寸受到限制（参见专利文献1中的图2和专利文献2中的图10）。因此，已经出现了电路板的安装面积减小的问题。
在专利文献3描述的光模块中，电路板和光学组件两者被固定到上部壳体。因此，从光模块传导到上部壳体的热可以传递到电路板，或者从电路板传导到上部壳体的热可以传递到光模块。因此，电路板和/或光模块的散热性能可能恶化。
因此，期望提供这样一种光发送器/接收器设备及其制造方法，其能够提高电路板和/或光模块的散热性能，同时确保电路板具有足够的安装面积。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2005-197569A
专利文献2：JP2006-171398A
专利文献3：JP2008-203427A
发明内容
根据一个示例性实施例的光发送器/接收器设备包括具有基底和盖的壳体、电路板和光模块。电路板被收纳在壳体中并且被固定到基底。光模块被收纳在壳体中，相对于电路板被布置在与基底相反的一侧上，并且被固定到盖。
根据一个示例性实施例的制造光发送器/接收器设备的方法包括以下步骤：将电路板固定到基底，将光模块放置到电路板上，并且将盖放置到基底上以及从盖的外部拧紧螺钉以将光模块固定到盖一侧。
以上配置使得电路板和光模块的散热性能够得以提高，同时确保电路板具有足够的安装面积。
在以下的描述中，通过参照说明本发明实例的附图，将阐明本发明的以上目的和其它的目的、特征和优势。
附图说明
图1为光发送器/接收器设备的示意性平面图。
图2为在除去盖的情形下的光发送器/接收器设备的示意性平面图。
图3为光模块和电路板周围的部分的构造的侧视图。
图4为光模块和电路板周围的部分的分解图。
图5示出了电路板被固定到基底的状态。
图6示出了光模块被放置到电路板上的状态。
图7为示出了用于相对于电路板定位光模块的结构的示意性横截面图。
图8为示出了用于相对于电路板定位光模块的结构的示意性透视图。
图9为当光纤的多余长度已被处理后的基底的顶视图。
图10示出了盖已经被放到基底上的状态。
图11示出了用于相对于电路板定位光模块的另一种结构。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的一个示例性实施例。本发明通常可应用于包括电路板和光模块的光发送器/接收器设备。
光发送器/接收器设备包括收纳各个构件的壳体、电路板和光模块。图1为光发送器/接收器设备的示意性平面图。图2为在去除盖的情形下的光发送器/接收器设备的示意性平面图。电路板1和光模块3被收纳在壳体中。
图3是示出了电路板1和光模块3周围的部分的构造的侧视图。图4是示出了电路板1和光模块3周围的部分的构造的分解图。壳体30包括基底7和盖8。电路板1经由诸如例如螺钉的固定部件19而被固定到基底7。根据光发送器/接收器设备的功能而在电路板1中安装了各个电子构件。
光模块3包括例如激光器模块和外围电路。光模块3被布置在相对于电路板1更靠近盖8的位置处，该位置离电路板1有一定距离。光模块3经由例如柔性布线板18而被电连接到电路板1。更具体地，设置在柔性布线板18处的连接器11和设置在电路板1处的连接器12被相互连接起来。
光纤14从光模块3延伸出来。在图2示出的实例中，光纤14经接线器17而被连接到从另一个光模块15延伸的光纤16。
光模块3经由板6固定到盖8。光模块3经由诸如例如螺钉的固定部件4固定到板6。板6被设置在光模块3和盖8之间，并且经由螺钉10直接固定到盖8。更具体地，在盖8中设置有用于经由螺钉10固定板6的贯通孔9。在板6中，在对应于盖8的贯通孔9的位置处设置有螺钉孔13。如以上所描述的，在当前的示例性实施例中，光模块3经由板6固定到盖8一侧。替代地，光模块3可以经由例如螺钉直接固定到盖8。
从散热性能的角度，优选的是基底7和盖8中的每一个均由金属制成。为增强散热性能，可以在盖8的外表面处形成多个凹槽。基底7和盖8具有将从电路板1和光模块3传导的热散发出去的功能。在当前的示例性实施例中，电路板1被固定到基底7一侧并且光模块3被固定到盖8一侧，使得来自电路板1和光模块3的热能够被有效地释放出去。
电路板1和光模块3被相互隔开，并且在电路板1和光模块3之间存在空气层。空气层也使得能够防止由安装在电路板1上的电子构件产生的热影响光模块。特别地，如果光模块为具有光发射功能的光模块，例如用于长距离传输的高功率激光器模块或者波长可变的光源模块，优选的是光模块被设置在离电路板1一定距离处，这是因为该光模块产生大量的热。
而且，以光模块3和电路板1垂直地相互隔开的方式布置的光模块3和电路板1消除了减小电路板1的尺寸以确保具有用于安装光模块3的空间的需要。因此，能够确保电路板1具有足够的安装面积。
为提高散热效率，优选的是基底7、盖8和板6中的每一个均由金属制成。为了有效地将热从光模块3传递到盖，如图3所示，优选的是板6与盖8相接触。
优选的是在电路板1中设置多个销2。在本实例中，在电路板1处对角地设置两个销2。替代地，可以在电路板1处设置三个或更多销2。
在当前的示例性实施例中，在将光模块3和板6相互固定的每个固定部件4的头部中形成孔部5。每个孔部5面对设置在电路板1处的销2中相对应的一个，并且具有与销2的形状对应的形状。销2被设置成与相应的孔部5同轴，并且具有可插入相应的孔部5中并且从相应的孔部中可移出的形状。销2和孔部5可以具有任何形状，诸如圆柱或多边形柱。如随后描述的，在组装光发送器/接收器设备期间，销2和孔部5被用于将光模块3放置到电路板1上。
接下来将描述用于制造光发送器/接收器设备的方法。首先，如图5所示，将电路板1固定到基底7。电路板1能够经由例如螺钉19固定到基底。优选的是在电路板1处设置销2。
如图6所示，将光模块3放置到电路板1上。如上所述，优选的是光模块3经由固定部件4固定到板6。图7和8示出了一种用于相对于电路板1定位光模块3的结构的详细实例。将光模块3和板6相互固定的固定部件4均包括头部21、圆柱部分22和带凹槽的部分23。每个带凹槽的部分23包括一个螺旋形的凹槽并且被旋入板6中的对应的螺钉孔中。在每个头部21中形成了具有与在电路板1中设置的对应的销2的形状对应的形状的孔部5。
作为电路板1上的销2被装配到固定部件4的头部21处的相应孔部5中的结果，光模块3在板6向上定向的情形下被临时放置在电路板1上的预定位置处。因此，光模块3被定位在平行于电路板1的表面的方向。
作为将光模块3和板6相互固定的固定部件4被用于将光模块3放置到电路板1上的结果，能够减少构件的数量并且能够确保用于光模块3的足够安装面积。然而，必要的话，用于将光模块3和板6相互固定的部件可以被设置成与用于将光模块3放置到电路板1上的部件分开。
此外，光模块3和电路板1被电连接。更具体地，在柔性布线板18处设置的连接器11被连接到在电路板1处设置的连接器12，由此光模块3被电连接到电路板1。
如图9所示，在将光模块3放置到电路板1上后，从光模块3延伸的光纤14被布线到电路板1上。例如，从光模块3延伸的光纤14的多余长度因而被处理。在图9示出的实例中，在基底7上设置了另一个光模块15，并且从光模块3延伸的光纤14和从另一个光模块15延伸的光纤16通过接线器17相互连接。
如果可能的话，可以在将光模块3放置到电路板1上之前执行光纤14的布线。
接下来，如图10所示，将盖8放置到基底7上并且将光模块3经由螺钉10固定到盖8。更具体地，将螺钉10从盖8的外部插入在盖8中形成的相应的贯通孔9和在板6中形成的相应螺钉孔13，并且经由螺钉10将板6固定到盖8。此时，作为转动螺钉10的结果，板6和固定到板6的光模块3从电路板1上升并且离开电路板1移动。因此，光模块3经由板6固定到盖8。优选的是螺钉10被拧紧直到板6接触盖8的内表面。这里，销2不必完全从孔部5移出。
如上所描述的，当电路板1和光模块3被放置到基底7上时布线光纤14，提供了能够容易并且正确地布线光纤14的优点。
如果当电路板1和光模块3中的至少一个被固定到盖8时布线光纤14，则光纤14在上面从盖8延伸到基底7。因此，当盖8被放置到基底7上时，光纤14可能被位移或弯曲。如果光纤14以预定的弯曲半径被弯曲或者弯曲更多，则光纤14的光学性能可能恶化或者光纤14可能被折断。根据当前示例性实施例的制造方法，光纤14能够被布线在固定到基底7的电路板1上，使得能够避免所述问题。
由于光模块3和电路板1经由柔性布线板而电连接，通常不能想象的是一方面电路板1将被固定到基底7一侧，并且另一方面光模块3将被固定到盖8一侧。然而，在根据当前示例性实施例的制造方法中，光模块3最终稍微上升至盖8一侧并且被固定到盖8。因此，能够容易地提供其中电路板1被固定到基底7一侧并且光模块3被固定到盖8一侧的结构。
图11示出了另外一种用于相对于电路板定位光模块的结构。在图11中，在电路板1中设置孔部102并且在光模块3处设置销105，该销105具有与孔部102的形状对应的形状。这种情况下，销105被插入对应的孔部102中，由此光模块3能够被放置在电路板1上的预定位置处。为了减少构件的数量，优选的是在将光模块3和板6相互固定的固定部件4处形成销105。
提交的本申请要求享有于2011年9月15日提交的日本专利申请No.2011-202227的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
尽管上面已经详细介绍并且描述了本发明的一个示例性实施例，应当理解本发明并非局限于上面的示例性实施例，并且在不偏离本发明的精神的情形下，各种改造和改变是可能的。
附图标记列表
1电路板
2销
3光模块
4固定部件
5孔部
6板
7基底
8盖
9贯通孔
10螺钉
30壳体

Claims (10)

1.一种光发送器/接收器设备，包括：
壳体，所述壳体包括基底和盖；
电路板，所述电路板被收纳在所述壳体中并且被固定到所述基底；以及
光模块，所述光模块被收纳在所述壳体中并且相对于所述电路板被布置在与所述基底相反的一侧上，
其中，所述光模块被固定到所述盖。
2.根据权利要求1所述的光发送器/接收器设备，包括：
孔部，所述孔部被设置在所述电路板和所述光模块中的一个中；以及
销，所述销被设置在所述电路板和所述光模块中的另一个处，以便与所述孔部同轴，所述销能够插入所述孔部中并且能够从所述孔部移出。
3.根据权利要求1或2所述的光发送器/接收器设备，包括设置在所述光模块和所述盖之间的板，所述板被固定到所述光模块，
其中，所述板经由从所述盖的外部插入的螺钉而被固定到所述盖。
4.根据权利要求3所述的光发送器/接收器设备，
其中，所述销被设置在所述电路板处；并且
其中，所述孔部被形成在将所述光模块和所述板相互固定的固定部件中，所述孔部具有与所述销对应的形状。
5.根据权利要求3所述的光发送器/接收器设备，
其中，所述孔部被设置在所述电路板中；并且
其中，所述销被形成在将所述光模块和所述板相互固定的固定部件处，所述销具有与所述孔部对应的形状。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的光发送器/接收器设备，其中，所述光模块经由柔性布线板电连接到所述电路板。
7.一种制造光发送器/接收器设备的方法，所述方法包括以下步骤：
将电路板固定到基底；
将所述光模块放置到所述电路板上；并且
将盖放到所述基底上并从所述盖的外部紧固螺钉，以将所述光模块固定到所述盖。
8.根据权利要求7所述的制造光发送器/接收器设备的方法，
其中，在将所述光模块固定到所述盖时，通过旋转所述螺钉，使所述光模块从所述电路板上升。
9.根据权利要求7或8所述的制造光发送器/接收器设备的方法，其中，在将所述光模块放置到所述电路板上时，设置在所述电路板和所述光模块中的一个处的销被插入到设置在所述电路板和所述光模块中的另一个中的孔部中，以定位所述光模块。
10.根据权利要求7至9中的任何一项所述的制造光发送器/接收器设备的方法，在将所述光模块放置到所述电路板上的步骤和将所述光模块固定到所述盖的步骤之间，进一步包括将从所述光模块延伸出来的光纤布线到所述电路板上的步骤。
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