CN105957846B - 光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种光模块，属于光通信领域。所述方法包括：壳体、第一基板、第二基板和第三基板，所述第一基板的一面、所述第二基板的一面及所述第三基板的一面分别设置有导电通路；所述第二基板和/或所述第三基板与所述壳体接触；所述第二基板的导电通路与所述第三基板的导电通路通过第一柔性电路板连接；所述第二基板的另一面与所述第三基板的另一面接触；所述第二基板的导电通路与所述第一基板的导电通路电连接；所述第二基板与所述第一基板不接触。本发明实现了提高芯片的散热效果的目的。本发明用于光通信。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及光模块制造领域，特别涉及一种光模块。
背景技术
印制电路板(英文：Printed circuit board；简称：PCB)，又称印刷电路板，是光模块的重要组成部分，用于各个芯片的电连接。
相关技术中，PCB包括衬底基板，以及形成于该衬底基板上的金属导线和焊盘，芯片通过将其引脚与焊盘焊接固定在该PCB板上，设置有芯片的PCB通常通过一些连接件固定放置于光模块的壳体中。
但是相关技术中，芯片是通过PCB的衬底基板进行散热的，而由于壳体的体积较小，衬底基板的散热面积存在一定的限制，因此，PCB上的芯片的散热效果较差。
发明内容
为了实现提高芯片的散热效果的目的，本发明实施例提供了一种光模块。所述技术方案如下：
壳体、第一基板、第二基板和第三基板，
所述第一基板的一面、所述第二基板的一面及所述第三基板的一面分别设置有导电通路；
所述第二基板和/或所述第三基板与所述壳体接触；
所述第二基板的导电通路与所述第三基板的导电通路通过第一柔性电路板连接；
所述第二基板的另一面与所述第三基板的另一面接触；
所述第二基板的导电通路与所述第一基板的导电通路电连接；
所述第二基板与所述第一基板不接触。
本发明实施例中，由于设置了第一基板至第三基板共3块基板，由第二基板和/或所述第三基板与所述壳体接触散热，在通过3块基板自身散热的基础上，为芯片增加了更多散热的渠道，因此，有效提高了芯片的散热效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一示例性实施例提供的一种光模块的结构示意图。
图2是本发明一示例性实施例提供的一种光模块的部分结构示意图。
图3是本发明一示例性实施例提供的另一种光模块的部分结构示意图。
图4为本发明一示例性实施例中第一基板和第二基板和第三基板的展开结构示意图。
图5是本发明一示例性实施例提供的又一种光模块的部分结构示意图。
图6是本发明一示例性实施例提供的再一种光模块的部分结构示意图。
图7是本发明另一示例性实施例提供的一种光模块的部分结构示意图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种光模块1的结构示意图，如图1所示，包括：
壳体11、第一基板12、第二基板13和第三基板14。
第一基板12的一面、第二基板13的一面及第三基板14的一面分别设置有导电通路，该导电通路通常为金属导线；第二基板13和/或第三基板14与壳体11接触；第二基板13的导电通路与第三基板14的导电通路通过第一柔性电路板15连接；第二基板13的另一面与第三基板14的另一面接触；第二基板13的导电通路与第一基板12的导电通路电连接；第二基板13与第一基板12不接触。该第一柔性电路板15可以由聚酰亚胺薄膜和形成在该聚酰亚胺薄膜上的导电通路构成。
本发明实施例中，由于设置了第一基板至第三基板共3块基板，在通过3块基板自身散热的基础上，由第二基板和/或第三基板与壳体接触散热，为芯片增加了更多散热的渠道，因此，有效提高了芯片的散热效果。
可选的，如图1所示，图1中假设第三基板14的板面比第二基板13的板面靠近壳体11的内壁，第三基板14的一面上包括覆盖区域F和空闲区域K，覆盖区域F上设置有导电通路，空闲区域K未设置有导电通路，空闲区域K与光模块的壳体11接触，这样既可以避免漏电，又可以实现第二基板和第三基板的有效散热。
本发明实施例中，第二基板和/或第三基板与壳体的接触通常指的是直接接触，这样的散热效果最佳，实际应用中可以为间接接触，如通过导热结构接触，该导热结构为金属片或金属柱。并且，可选的，第二基板也可以包括覆盖区域和空闲区域，第二基板的空闲区域与光模块的壳体接触。本发明实施例对此不再赘述。第二基板13与第一基板12不接触指的是两者的板面不接触，可选的，两者的板面是平行的。
需要说明的是，第二基板13的导电通路与第一基板12的导电通路可以通过多种方式电连接，本发明实施例以以下两种方式为例进行说明：
第一种方式：通过柔性电路板电连接。
具体的，如图2所示，图2中假设第二基板13的板面比第三基板14的板面靠近第一基板12的板面，第一基板12和第二基板13之间设置有支撑柱16，该支撑柱16两端可以分别与第一基板12和第二基板13固定连接，该支撑柱16可以为一个或多个，其个数可以根据实际场景进行调节，本发明实施例对此不做限定。通常情况下，第一基板固定放置在壳体内，支撑柱设置在该第一基板的一面(通常为设置有导电通路的一面)，用于支撑第二基板和第三基板，使第二基板与第一基板不接触，且第二基板与第一基板之间形成用于容置芯片的半开放空腔。第二基板13的导电通路与第一基板12的导电通路通过第二柔性电路板17连接，该第二柔性电路板17可以由聚酰亚胺薄膜和形成在该聚酰亚胺薄膜上的导电通路构成。实际应用中，支撑柱16可以穿过该第二柔性电路板17与第二基板直接连接，也可以通过与第二柔性电路板17连接实现与第二基板的固定连接，本发明实施例对此不做赘述。
第二种方式：通过导电针电连接。
具体的，如图3所示，图3中假设第二基板13的板面比第三基板14的板面靠近第一基板12的板面，第一基板12和第二基板13之间设置有导电针18，该导电针18两端分别与第一基板12和第二基板13固定连接，该导电针18可以为一个或多个，其个数可以根据实际场景进行调节，本发明实施例对此不做限定。通常情况下，第一基板固定放置在壳体内，导电针设置在该第一基板的一面，用于支撑第二基板和第三基板，使第二基板与第一基板不接触，且第二基板与第一基板之间形成用于容置芯片的半开放空腔。图3中，第二基板13的导电通路与第一基板12的导电通路通过导电针18电连接，该导电针通常为金属材料制成。需要说明的是，为了保证导电针的导电效果，在第一基板12和第二基板13使用导电针进行电连接时，第一基板12和第二基板13的材质不为金属材质，两者通常由树脂制成。
实际应用中，第二基板13的导电通路与第一基板12的导电通路还可以通过类似于上述导电针的其他结构进行电连接，该其他结构具有导电和支撑的功能，例如连接器，其设置的位置可以参考图3中的导电针，本发明实施例对此不再赘述。
传统的光模块中，PCB包括衬底基板，导电通路和芯片形成在该衬底基板的一面上，由于壳体的体积较小，衬底基板水平设置在该壳体内，衬底基板的布板面积(即设置导电通路的面积)存在一定的限制，因此壳体内放置的芯片的个数较少。
本发明实施例中的光模块，如图1至图3任一图所示，由于光模块包括第一基板、第二基板和第三基板至少3块基板，且第一基板的一面、第二基板的一面及第三基板的一面分别设置有导电通路，该导电通路用于连接芯片，因此，第一基板的一面、第二基板的一面及第三基板的一面均可以设置芯片，虽然在水平方向上，基板的可用区域(设置光模块的区域)的面积无法扩展，但通过在竖直方向上的基板叠加，实现了基板可用区域的面积的扩展，因此，本发明实施例提供的光模块可以增大布板面积，容置更多的芯片，提高光模块的整体结构利用率。
并且，采用本发明实施例提供的光模块，其内部结构安装轻便灵活。如图4所示，图4为本发明实施例中第一基板和第二基板和第三基板的展开结构示意图，图4中，采用上述第一种方式的结构实现第二基板13的导电通路与第一基板12的导电通路的连接，第一柔性电路板15和第二柔性电路板17可以分别设置在第二基板13的两侧，通常可以视为图4中的左右两侧。在装配时，可以通过将第二基板13设置有柔性电路板的一面向靠近第一基板12侧翻转，将第三基板14未设置有柔性电路板的一面向靠近第二基板13侧翻转，使得第二基板13未设置有柔性电路板的一面与第三基板14未设置有柔性电路板的一面贴合，并且在贴合面可以涂覆银胶等导电胶体，保证第二基板13和第三基板14的固定和有效接触。进一步的，如图4所示，光模块还包括：覆盖在第二基板13的一面上的第三柔性电路板19，该第三柔性电路板19和第一柔性电路板15、第二柔性电路板17的结构和材质相同，第一柔性电路板15、第二柔性电路板17和第三柔性电路板19为一体结构。这样可以使得柔性电路板一体成型，简化制造过程，通过简单折叠即可形成如图5所示的第一基板和第二基板和第三基板的层级结构。并且，第一柔性电路板15、第二柔性电路板17和第三柔性电路板19为一体结构时，其上设置的导电通路的连接更为顺畅，信号的传输效率更高。
实际应用中，基板的个数还可以增加，如图2所示，该光模块可以包括：
2个柔性电路板(图3中该柔性电路板为第一柔性电路板15、第二柔性电路板17和第三柔性电路板19形成的一体结构)、2个第二基板和2个第三基板，2个柔性电路板对称设置在第一基板的两侧，每个柔性电路板用于连接1个第二基板和1个第三基板。
或者，如图4所示，该光模块可以包括：2个第二基板和2个第三基板，第一基板上覆盖有柔性电路板，柔性电路板分别向第一基板两侧延伸出预设距离，位于第一基板每一侧的柔性电路板的延伸部分用于连接1个第二基板和1个第三基板。上述延伸出预设距离的部分可以为图4中第一柔性电路板15、第二柔性电路板17和第三柔性电路板19形成的一体结构。
需要说明的是，第二基板13和第三基板14在第一基板12上的正投影可以均位于第一基板12内。这样可以有效减少基板在水平方向上的尺寸扩展，与壳体的尺寸匹配的同时，增大布板面积，实现可用区域的利用最大化。
为了进一步加强芯片的散热，如图6所示，图6中该第一柔性电路板15、第二柔性电路板17和第三柔性电路板(图6未标示)形成一体结构，光模块还可以包括：芯片20，图6中分别以第一芯片201和第二芯片202为例，第二基板13的一面设置有凸台110，凸台110的厚度大于或等于柔性电路板的厚度，其材质和第二基板的板材相同，第二基板13上的柔性电路板上设置有供凸台穿过的通孔(图6未标注)，芯片20与凸台110接触，实现该芯片20的有效散热。芯片20可以与凸台110直接或间接接触。如图6中，第一芯片201的背面(也即没有设置导电通路的一面)通过银胶粘贴在凸台110的顶端，正面(图6中以带有圆圈的一面进行了标识)的管脚通过导线与第二基板13的焊盘(该焊盘设置在第三柔性电路板上)连接；第二芯片202的背面通过散热结构203与凸台110的顶端接触，且正面的管脚与第一基板12的焊盘连接，第二芯片202可以贴合在第一基板12的表面。
进一步的，如图7所示，光模块还可以包括：透镜组件30和光模块(图7未标示)，透镜组件30与导电通路所在面形成腔体，芯片(图7未标示)位于腔体中。在本发明实施例中，光模块可以为激光器或探测器，芯片可以为光芯片，如激光器或探测器的芯片。
本发明实施例中，第一基板12由树脂制成，第二基板13和第三基板14也可以均由树脂制成，由树脂制成的基板的散热性能较好。由于金属较树脂的散热性能更佳，第二基板13和第三基板14也可以由金属制成。
需要说明的是，本发明实施例中，各个基板的相对位置根据实际情况可以适当调整，本发明图1至图7只是示意性说明，任意在本发明提供的结构的基础上的简单形变所得到的结构都应该涵盖在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明实施例中，由于设置了第一基板至第三基板共3块基板，在通过3块基板自身散热的基础上，由第二基板和/或第三基板与壳体接触散热，为芯片增加了更多散热的渠道，因此，有效提高了芯片的散热效果。并且，由于通过在竖直方向上的基板叠加，实现了基板可用区域的面积的扩展，因此，本发明实施例提供的光模块可以增大布板面积，容置更多的芯片，提高光模块的整体结构利用率。
本发明中术语“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。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：
壳体、第一基板、第二基板和第三基板，
所述第一基板的一面、所述第二基板的一面及所述第三基板的一面分别设置有导电通路；
所述第二基板的一面和/或所述第三基板的一面与所述壳体接触；
所述第二基板的导电通路与所述第三基板的导电通路通过第一柔性电路板连接；
所述第二基板的另一面与所述第三基板的另一面接触；
所述第二基板的导电通路与所述第一基板的导电通路电连接；
所述第二基板与所述第一基板不接触；
其中，所述光模块还包括：芯片，所述芯片为光芯片。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第三基板的一面上包括覆盖区域和空闲区域，所述覆盖区域上设置有导电通路，所述空闲区域未设置有导电通路，所述空闲区域与所述光模块的壳体接触。
3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
所述第一基板和所述第二基板之间设置有支撑柱；
所述第二基板的导电通路与所述第一基板的导电通路通过第二柔性电路板连接。
4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二基板的导电通路与第一基板的导电通路通过第二柔性电路板连接，所述第一柔性电路板和所述第二柔性电路板分别设置在所述第二基板的两侧。
5.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：芯片，
所述第二基板的一面设置有凸台，所述凸台的厚度大于或等于所述柔性电路板的厚度，所述第二基板上的柔性电路板上设置有供所述凸台穿过的通孔，所述芯片与所述凸台接触。
6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
所述第一基板和所述第二基板之间设置有导电针，
所述导电针两端分别与所述第一基板和所述第二基板固定连接，所述第二基板的导电通路与所述第一基板的导电通路通过所述导电针电连接。
7.根据权利要求3至6任一所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：透镜组件和芯片，所述透镜组件与所述导电通路所在面形成腔体，所述芯片位于所述腔体中。
8.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：
覆盖在所述第二基板的一面上的第三柔性电路板，所述第一柔性电路板、所述第二柔性电路板和所述第三柔性电路板为一体结构。
9.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述第二基板和所述第三基板在所述第一基板上的正投影均位于所述第一基板内。
10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一基板由树脂制成，所述第二基板和所述第三基板均由金属制成或者均由树脂制成。
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