CN105093438A - 具有独立于电路板的插塞板的光收发器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光收发器，该光收发器设置有独立于电路板的插塞板。光收发器还包括将插塞板和电路板二者保持在相应位置处的保持架。保持架设置有：第一支撑部，其支撑插塞板的侧部；第二支撑部，其支撑电路板的侧部。因为保持架支撑插塞板和电路板的各侧部，所以保持架没有减小用于将电子电路安装在电路板上的空间，并且也不干扰插塞板的功能。

Description

具有独立于电路板的插塞板的光收发器

技术领域

本申请涉及一种光收发器，具体来说，本申请涉及一种设置有用于安装电子电路的电路板以及使电路板上的电子电路与主系统电连接的插塞板的光收发器，其中插塞板在物理上独立于电路板。

背景技术

因为当光收发器所需要的功能变得复杂且光收发器的功耗增加时，插塞和连接器中所设置的引脚数量增加，并且有时候该数量会超过100，所以一种多元协议(MSA)已经定义了用于安装电子电路的电路板独立于具有电插塞的插塞板，该电插塞与在主系统中所准备的连接器连接，进而与主系统通信。这种插塞和连接器所需要的物理尺寸的精度提高。当光收发器安装有如此精密成形的插塞板而插塞板与不必要具有这种精细尺寸的电路板集成在一起时，光收发器的成本增加。在另一种应用场合，光收发器要求其插塞板由树脂制成以确保光收发器的高频性能。在该应用场合，插塞板不可避免地与电路板独立。因此，可用于以极高速传送大容量信息的应用中的先进光收发器通常提供独立于电路板的插塞板。

然而，当电路板和插塞板这两块板具有各自的厚度时，换言之，插塞板需要具有与主系统中的光连接器配合的厚度，插塞板的尺寸在MSA中被严格且精确地确定以确保光收发器中的插塞和主系统中的连接器之间的耦合，而电路板由于材料成本缘故倾向于形成得更薄，并使插塞板和电路板的组装变得复杂。尤其是当采用回流焊接法组装两块板时，这两块板需要保持在一个水平上。当两块板不平衡地组装起来时，即，以一定倾斜角组装起来时，在外壳内安装两块板的过程可能使板产生应力。

发明内容

本申请的一方面涉及一种光收发器，该光收发器插入到设置在主系统中的光连接器中。所述光收发器包括：电路板、插塞板、保持架和外壳。电子电路安装在所述电路板上。所述插塞板与所述主系统的光连接器匹配，所述插塞板借助于焊接法与所述电路板组装起来。所述保持架把所述电路板与所述插塞板保持在一个水平上。所述外壳将所述电路板和所述插塞板安装在内部。本申请的光收发器的特征在于，所述插塞板由树脂制成，并且所述保持架设置有用于支撑所述插塞板的第一支撑部以及用于支撑所述电路板的第二支撑部。所述第一支撑部设置有将所述插塞板的侧部置于其间的上夹持部和下夹持部，而所述第二支撑部设置有将所述电路板的侧部置于其间的上夹持部和下夹持部。

附图说明

结合附图参考以下的详细描述，可以更清楚地理解本发明的这些和其它方面，其中：

图1示出根据本发明的实施例的光收发器的外观；

图2是图1所示的光收发器的底壳的透视图；

图3是图1所示的光收发器的内部的透视图；

图4是安装在图1所示的光收发器内的电路板和插塞板的透视图；

图5A和图5B示出把电路板和插塞板保持住的保持架；

图6A至图6C示出借助图5A和图5B所示的保持架保持电路板和插塞板的过程；

图7A和图7B放大示出保持架周围的布置；

图8说明电路板和插塞板的焊接处理；

图9示出保持架周围的保护机构；

图10A和图10B是沿着收发器的纵轴和与纵轴垂直的方向截取的保持架周围的截面图；以及

图11是插塞板的实例的透视图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述根据本申请的光收发器的一些实施例。在描述附图时，用彼此相同或相似的附图标记来表示彼此相同或相似的部件，而不重复说明。

图1根据本发明的实施例的光收发器的外观。安装在主系统的母板上的光收发器1可以发射和/或接收光信号。图1所示的光收发器1是被称为热插拔式光收发器的类型，在该类型中，在无需使系统中断电源的情况下将光收发器1插入主系统中所准备的框架中。

如图1所示，光收发器1具有由金属(典型的是锌和/或铝)制成的外壳3，该外壳包括顶壳4和底壳5。顶壳4和底壳5二者形成空间，在该空间内安装光学部件、电气部件、电路板和插塞板。之后将详细描述这两块板。

图2是底壳5的透视图，其中图2去除了光学插座8、拉杆(pull-tab)10、顶壳4等。底壳5包括前部5a和后部5c。其中，前部5a安装有换能器，例如光发射器子组件(在下文中称为TOSA)和/或光接收器子组件(在下文中称为ROSA)，使得信号在电学形式和光学形式之间转换。后部5c安装有位于电路板上的电路。下面的说明假设“前”或“前侧”与光学插座的设置侧对应，而“后”或“后侧”与设置插塞板的另一侧对应。然而，“前”和“后”这些方向仅是出于说明的目的，而不影响本发明的范围。屏蔽垫圈5b包围前部5a和后部5c，使得前部5a和后部5c静电屏蔽。底壳5进一步设置有位于后部5c后方的切口或后开口5d。通过开口5d使插塞板12露出。开口5d伴随有凹槽5e。

图3是上下颠倒地示出从图1所示的状况去除了底壳5的光收发器1的内部的透视图。如图3所示，光收发器1的前部5a安装有TOSA6和ROSA7。TOSA6在内部封装有光发射装置，典型的是半导体激光二极管(LD)，并且ROSA7封装有光接收装置，例如半导体光电二极管(PD)。TOSA6和ROSA7通过各自的柔性印刷电路(FPC)板6a和7a与安装在电路板2上的电路电连接。

尺寸是20×60mm²的电路板2的上表面和背面安装有电子电路。电子电路包括驱动器，该驱动器驱动TOSA6中的LD和用来放大ROSA7所提供的微弱信号的前置放大器。电路板的端部借助保持架30延伸至插塞板12。将电路板2设置在保持架30中，从而利用回流焊接把设置在插塞板中的引脚15a固定到设置在电路板2的表面上的各电极。

TOSA6和ROSA7各自的端部借助光学插座8收纳外部光连接器。顶壳4在光学插座8的两侧布置有滑动件9和拉杆10。滑动件9和拉杆10这些机构设置为用于使光收发器1和主系统的框架接合，或者将光收发器1从该主系统中解除。具体来说，通过拉动光收发器1的插入框架中的拉杆10，使滑动件9与拉杆10的拉动动作相配合来解除光收发器1和框架的接合。因此，可以将光收发器1从框架中解除。

图4是与插塞板12组装起来的电路板2的透视图。图4去除了图3所示的散热片，以便示出电路板2的上表面。在将电路板2收纳在插塞板12的插口14的插座15中之后，通过把引脚15a与电路板2上的焊盘焊接起来，将布置在电路板2后端的插塞板12与电路板2组装起来。插塞板12设置有位于插座15的各侧的梁16，其中梁16本身支撑电路板2。保持架30支撑电路板2，使得电路板2与插塞板12平行。

图5A和图5B示出把附接到插塞板的电路板2保持住的保持架30，其中图5A和图5B上下颠倒地示出了保持架30。本实施例的光收发器1设置有两个保持架30从而把电路板放入到两个保持架30之间。图5A和图5B所示的保持架30与示出为图4中位于前侧的保持架30对应。保持架30可以采用切削并折弯金属板材来形成而不采用任何焊接等，保持架30包括：第一支撑部31、第二支撑部32、止动部33和臂部34，这些部分按照从插塞板12侧到电路板2的顺序顺次地布置。

第二支撑部32与电路板2配合并且分别设置有中心板32a、上夹持部32b和下夹持部32c。第二支撑部32将电路板2收纳在被中心板32a、上夹持部32b和下夹持部32c所包围的空间中。第二支撑部32借助具有L形截面的延伸部32d延伸至第一支撑部31。

第一支撑部31也包括中心板31a以及两个夹持部31b和31c，即上夹持部31b和下夹持部31c。第一支撑部31收纳插塞板12的侧部。因为插塞板12的厚度远远大于电路板2的厚度，所以中心板31a以及两个夹持部31b和31c所包围的空间比在第二支撑部32中所形成的空间要宽。在延伸部32d朝第二支撑部32方向延伸的一侧的相反侧，第一支撑部31进一步设置有止动部33。因此，中心板31a、两个夹持部31b和31c、止动部33以及延伸部32d包围且支撑插塞板12的插座15的梁16。

保持架30还包括臂部34，臂部34经由从止动部33起以直角向后弯曲的延伸部34a而从止动部33的端部延伸。臂部34包括上臂部34c和与延伸部34a连续的根臂部34b。根臂部34b抵靠在插塞板12的位于下肋部17后方的一部分上。上臂部弹性地接触底壳5的位于后开口5d和凹槽5e之间的部分。

另一保持架30具有与图5A和图5B所示的结构平面对称的结构。用止动部33以及第一支撑部31的中心板31a、两个夹持部31b和31c所包围的凹口来支撑插塞板12；保持架30可以借助第二支撑部32中的中心板32a及两个夹持部32b和32c所包围的凹口来支撑电路板2。因此，电路板2与插塞板12被组装起来。

图6A至图6C示出利用图5A和图5B所示的保持架来保持电路板和插塞板的过程，其中，图6C是沿着在图4中所出现的线VI-VI截取的与插塞板12组装起来的电路板2的截面图。如图6A所示，准备电路板2和组装有保持架30的插塞板12，并且把电路板2插入插塞板12的插座15中，从而使得如图6B所示不仅保持架30的第二支撑部32收纳电路板2，而且如图11所示的梁16的凹口16a也可以收纳电路板2的边缘。参考图11，可以由树脂制成的插塞板12具有插塞13、插座l5和梁16。插塞13设置有多个与主连接器电连接的焊盘13a。插座15设置有多个引脚15a并且收纳电路板2的边缘。在电路板2被插座l5收纳之后，将插座中的引脚15a与设置在电路板2中的焊盘焊接起来。梁16设置有凹口16a，在该凹口16a的内侧收纳电路板2的侧部。在将引脚15a与电路板2上的焊盘回流焊接起来的过程中，电路板2的各侧可以被梁16支撑。然而，梁16的尺寸，尤其是凹口16a的尺寸在MSA中被定义。当电路板2的厚度小于凹口16a的宽度时，梁16无法紧紧地支撑电路板2，或者电路板2难以与插塞板12设置在一个水平上。返回参考图6C，把电路板2进一步插入插塞板12的引脚15a之间直到电路板的端部抵靠在插座上；不仅可以借助插塞板12的凹口16a牢固地固定电路板2，而且也可以借助保持架30把电路板与插塞板12固定在一个水平上。

图7A和图7B放大示出保持架30周围的布置。如图7A所示，支撑部31将梁16收纳在由中心板31a、上夹持部31b、下夹持部31c、止动部33和第二支撑部32的延伸部32d形成的凹口中。此外，第二支撑部32通过用上夹持部32b和下夹持部32c夹持电路板2的边缘来支撑电路板2。此外，止动部33可以通过抵靠在插座15的后壁上来控制保持架30的向前滑动，这可以保证插塞板12和电路板2之间的平行直到电路板2相对于插塞板12的位置被永久地确定，即，直到引脚15a与电路板2上的焊盘焊接起来为止。

图8说明了图4所示的电路板和插塞板的焊接处理。具体来说，将要进行回流焊接的组件包括焊接前安装有电子部件的14个电路板，连接条20将这些电路板连起来。如上所述，在保持架30将插塞板12和电路板2组装起来之后，在如图8所示的组件被承载在传送器22上的同时，将该组件传送到回流熔炉中。因为保持架30支撑电路板2以保证两块板2和12之间的水平，所以焊接处理可以防止两块板2和12偏离自身的水平。

此外，保持架30不会使已焊接的引脚15a产生不必要的应力，这可以有效地防止引脚15a损坏或引起电连接故障。因为焊锡膏仅仅施加于引脚15a和电路板2的焊盘上，而完全不施加于保持架30，所以即使当保持架30由金属制成时，该保持架也不会与电路板2和插塞板12导电，这意味着在回流焊接后，可以把保持架30与电路板2及插塞板12分开。

图9示出保持架周围的保护机构，图10A和图10B是沿着收发器的纵轴和与该纵轴垂直的方向所截取的保持架周围的截面图。如图9所示，插塞板12和电路板2在与保持架30组装在一起的状态下设置在顶壳4内。在如图10A所示的截面图中，上肋部18设置在顶壳4中所设的凹槽4e中，并且上肋部18的前壁与凹槽4e的前壁接触，这确定了插塞板12相对于顶壳4的位置，并且可以吸收把插塞板12插入主装置中所引起的应力。

在将两块板2和12设置在顶壳4中之后，将底壳5与顶壳4组装起来，以将电路板封闭在底壳5与顶壳4内。如图10A所示，把下肋部17设置在下凹槽5e中，从而下肋部17的后壁与下凹槽5e的后壁接触，这也确定了插塞板12相对于底壳5的位置。然而，下肋部17的上部相对于下凹槽5e的下部形成间隙。这种关系可以同样被表现于上肋部18和上凹槽4e，但是上肋部18可以与上凹槽4e的底部接触。

换言之，顶壳4、底壳5和插塞板12的尺寸，尤其是上肋部18和下肋部17的尺寸被设计成：即使把插塞板12组装在顶壳4和底壳5之间之后，插塞板12相对于底壳5也形成了间隙。然而，如图10B所示，保持架30的根臂部34b与插塞板12接触，并且强制使上臂部34c在插塞板12和底壳5之间与底壳5接触，这可以有效地抑制或防止插塞板12摇晃。

在上述详细描述中，参考具体示例性实施例对本发明的方法和装置进行了描述。然而，显而易见的是，可以在不脱离本发明较广义的精神和范围的情况下对本发明进行多种变型和修改。因此，应该认为本说明书和附图是示例性的而不是限制性的。

Claims (9)

1.一种光收发器，其插入到设置在主系统中的光连接器中，所述光收发器包括：

电路板，电子电路安装在所述电路板上；

插塞板，其与所述主系统的光连接器匹配，所述插塞板借助于焊接法与所述电路板组装起来；

保持架，其把所述电路板与所述插塞板保持在一个水平上；以及

外壳，其将所述电路板和所述插塞板安装在内部。

2.根据权利要求1所述的光收发器，其中，

所述保持架设置有用于支撑所述插塞板的第一支撑部以及用于支撑所述电路板的第二支撑部，所述第一支撑部设置有将所述插塞板的侧部置于其间的上夹持部和下夹持部，所述第二支撑部设置有将所述电路板的侧部置于其间的上夹持部和下夹持部。

3.根据权利要求2所述的光收发器，其中，

所述插塞板由树脂制成，并且包括插座和位于所述插座的侧部的梁，所述插座收纳所述电路板，所述保持架的第一支撑部借助所述第一支撑部的上夹持部和下夹持部把所述梁夹持住。

4.根据权利要求3所述的光收发器，其中，

所述第一支撑部还包括抵靠在所述梁的后壁上的止动部。

5.根据权利要求3所述的光收发器，其中，

所述梁包括收纳所述电路板的凹口。

6.根据权利要求5所述的光收发器，其中，

所述凹口的宽度大于所述电路板的厚度。

7.根据权利要求3所述的光收发器，其中，

所述插塞板的插座收纳所述电路板的端部，并且

引脚与设置在所述电路板中的焊盘焊接在一起。

8.根据权利要求2所述的光收发器，其中，

所述外壳包括顶壳和底壳，所述底壳与所述顶壳组装在一起以确保安装所述电路板的空间，并且

所述保持架还设置有从所述第一支撑部延伸出的臂部，所述臂部设置有抵靠在所述插塞板上的根臂部和从所述根臂部延伸出并抵靠在所述底壳上的上臂部。

9.根据权利要求8所述的光收发器，其中，

所述插塞板包括上肋部和下肋部，所述顶壳包括上凹槽，所述上凹槽用于收纳所述插塞板的上肋部，并且所述底壳包括下凹槽，所述下凹槽用于收纳所述插塞板的下肋部，并且

所述上肋部抵靠在所述上凹槽的上壁上，并且所述下肋部抵靠在所述下凹槽的后壁上。