CN106879240A - 光模块 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种光模块。本发明提供了一种光模块，包括外壳上盖、外壳下盖、电路板及光芯片；外壳上盖及外壳下盖构成两端开口的腔体；光芯片及电路板置于腔体中，光芯片与电路板电连接；电路板通过腔体的一端开口与外部电连接；光芯片通过所述腔体的另一端开口与外部光连接；外壳上盖在与外壳下盖接触的表面具有导电层。导电层填充在外壳上盖与外壳下盖之间，填充了由于机械误差在外壳上盖与外壳下盖之间形成缝隙，防止电磁辐射通过此缝隙，增强了外壳的电磁屏蔽效果。

Description

光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种光模块。

背景技术

光模块是光通信技术领域的关键部件，其用于将电信号转换为光纤可传输的光信号，和/或将光纤传输后的光信号转换为电信号。通常，光模块包括外壳上盖、外壳下盖以及由外壳上盖和外壳下盖包覆的内部器件组成，该内部器件主要包括电路板，转换组件等，该转换组件可以是光接收组件、光发射组件或光发射接收组件。

近年来，随着半导体技术的发展，以及人们对大容量数据传输和远距离传输的需求，目前光模块的工作频率已提高到数十吉赫兹(GHz)，传输距离也已达到40公里，甚至80公里，而这需要激光器发射出更大功率的光信号，相应的，驱动激光器的电压摆幅和交变电流也要随之增大，引起光模块内部的电路所产生的辐射量也增大。外壳作为屏蔽电磁波辐射最后一道防线，其电磁屏蔽性尤其重要。

发明内容

为了解决现有技术中存在光模块电磁屏蔽性能不好，导致电磁波向外辐射的技术问题，本发明提供了一种光模块，包括外壳上盖、外壳下盖、电路板及光芯片；外壳上盖及外壳下盖构成两端开口的腔体；光芯片及电路板置于腔体中，光芯片与电路板电连接；电路板通过腔体的一端开口与外部电连接；光芯片通过所述腔体的另一端开口与外部光连接；外壳上盖在与外壳下盖接触的表面具有导电层。

导电层填充在外壳上盖与外壳下盖之间，填充了由于机械误差在外壳上盖与外壳下盖之间形成缝隙，防止电磁辐射通过此缝隙，增强了外壳的电磁屏蔽效果。

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

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，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明提供的一种光模块的分解示意图；

图2a为外壳下盖未涂布导电胶的结构示意图；

图2b为外壳下盖正在涂布导电胶的结构示意图；

图2c为外壳下盖涂布导电胶后的结构示意图；

图3a为本发明的光模块的外壳上盖和外壳下盖接合后的截面示意图;

图3b为图3a中B区的局部放大图;

图3c为沿图3a中截面线A-A的截面示意图;

图4a为转换组件的圆形套筒与圆柱孔形成配合间隙的结构示意图；

图4b为转换组件的圆形套筒与圆柱孔的配合间隙中布设有电磁波屏蔽层的结构示意图；

图5a为外壳上盖未涂布导电胶的结构示意图；

图5b为外壳上盖正在涂布导电胶的结构示意图；

图5c为外壳上盖涂布导电胶后的结构示意图；

图6a为外壳上盖以局部涂布方式涂布导电胶后的结构示意图；

图6b为外壳上盖以长短结合方式涂布导电胶后的结构示意图；

图6c为外壳上盖以间断涂布方式涂布导电胶后的结构示意图；

图7a为导电胶压缩在外壳上盖和外壳下盖之间的结构示意图；

图7b为图7a中C区的局部放大图；

图8a为外壳上盖的截面示意图；

图8b为图8a中D区的局部放大图；

图8c为外壳上盖的凸台的结构示意图；

图9a为外壳下盖的截面示意图；

图9b为图9a中E区的局部放大图；

图9c为清楚显示凹凸结构的凹陷部分深度的结构示意图；

图10为本发明一种光模块的接合方法的步骤流程图；

图11为传统技术中的光模块结构示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

如图1所示，光模块10包括外壳上盖11、外壳下盖12以及包覆于外壳上盖11和外壳下盖12形成的外壳内的内部器件，内部器件主要包括转换组件13、电路板14和连接转换组件13和电路板14的柔性电路板15。

光芯片可以是激光器，也可以是光探测器（光电二极管PIN、光电雪崩二极管APD等）。转换组件13包括光发射组件131、光接收组件132和接口组件133。光发射组件131利用激光器将电信号转换为光信号并发射出去，实现与外部的光连接，光接收组件132通过光电二极管将接收的光信号转化为电信号，实现与外部的光连接。光发射组件131和光接收组件132连接在接口组件133上。接口组件133的前端设有用于接入光纤的圆形套筒1331。光信号通过光纤传输至光接收组件132，光发射组件131将激发的光信号通过光纤传输出去。

电路板14通过柔性电路板15与光发射组件131和光接收组件132电连接，电路板14用于控制光发射组件131和光接收组件132的发射和接收，以及处理发射或接收的数据。

光模块插接到外部系统中时，由电路板实现光模块与外部的电连接，具体地，由电路板上的金手指实现与外部系统的连接。

外壳上盖11包括底板111、由底板111的两侧边分别垂直延伸的侧壁115和设置在底板111前端的卡座113。底板111、两侧壁115以及卡座114围成的用于容纳内部器件的空腔112。卡座113用于安装转换组件13前端的圆形套筒1331，该卡座113的中间部分形成第一凹槽114，圆形套筒1331卡合在第一凹槽114上。

外壳上盖与外壳下盖构成腔体，外壳下盖的结构有多种，外壳下盖可以是一块平面盖板，也可以具有与外壳下盖相同的结构。

具体地，结合图2a所示，外壳下盖12包括底板121、由底板121的两侧边分别向上延伸的侧壁125和设置在底板121前端的卡座123，底板121、两侧壁125以及卡座123围成的用于容纳内部器件的空腔122。卡座123用于安装转换组件13的前端的圆形套筒1331，该卡座123的中间部分形成第二凹槽124，圆形套筒133卡合在第二凹槽124上。

第一凹槽114和第二凹槽124均位于外壳上盖11和外壳下盖12的端部，且位于光模块10的前端。

第一凹槽114和第二凹槽124的弧度相同，深度相同，即两者的截面均呈半圆形，两者接合后的截面成一圆形。

结合图3a至图3c所示，转换组件13的轴线所在的水平面为外壳上盖11和外壳下盖12的分型面(即分割面或接合面)，外壳上盖11的顶部外表面118到达圆形套筒1331的距离与外壳下盖12的底部外表面128到达圆形套筒1331的距离相等。

圆形套筒1331卡接在第一凹槽114和第二凹槽124形成的圆柱孔16中。圆形套筒1331与圆柱孔16间隙配合。如图4a所示，圆形套筒1331的外表面与圆柱孔16的内壁之间存在配合间隙161。

为了防止电路板14、柔性电路板15、光发射接收组件产生的辐射外泄，如图4b 所示，在圆形套筒1331与圆柱孔16形成的配合间隙161中布设电磁波屏蔽层162。

电磁波屏蔽层162均匀布设在第一凹槽114和第二凹槽124的内壁上。该电磁波屏蔽层162是由可压缩的导电材料制成的。

该电磁波屏蔽层可以是导电胶、导电泡棉或导电橡胶片。当电磁波屏蔽层162为导电胶时，导电胶的厚度大于配合间隙的20%-30%；当电磁波屏蔽层162为导电泡棉时，导电泡棉的厚度大于配合间隙的30%-50%；当电磁波屏蔽层162为导电橡胶片时，导电橡胶片的厚度大于配合间隙的10%-25%。当圆形套筒1331安装在圆柱孔16内时，圆形套筒1331压缩电磁波屏蔽层162，使电磁波屏蔽层162填充圆形套筒1331和圆柱孔16的配合间隙，保证外壳上盖11和外壳下盖12的电磁屏蔽性，同时获得更好的导电效果以及电磁屏蔽效果。

由于外壳上盖11和外壳下盖12均设有凹槽，即分别设有截面呈半圆形的第一凹槽114和第二凹槽124，使得外壳上盖和外壳下盖在压合时，第一凹槽和第二凹槽内壁上电磁波屏蔽层均能在径向上均匀受力，进而使得电磁波屏蔽层能够被均匀压缩保证了光模块的电磁屏蔽性。

此外，在第一凹槽114和第二凹槽124上均布设电磁波屏蔽层，便于外壳上盖11和外壳下盖12的压合，也保证了光模块的电磁屏蔽性。

进一步，为了保证外壳上盖11和外壳下盖12的接合的电磁屏蔽性，外壳上盖在与所述外壳下盖接触的表面具有导电层，该导电层可涂布在外壳上盖11和外壳下盖12中的任一外壳盖上，导电层可以是导电胶、导电泡棉或导电橡胶片。

在一实施例中，在外壳上盖11上涂布有导电胶，外壳下盖12不涂布导电胶。如图5a至图5c所示，外壳上盖11在与外壳下盖12侧部的接合处设置有用于布设导电胶17的点胶面116，即外壳上盖与外壳下盖接触的表面。

导电胶可以直接涂覆在表面；也可以在表面形成凹槽，用于填埋导电胶，具体地，可以是，外壳上盖在与外壳下盖接触的表面具有凹槽，用于填埋导电胶；和/或外壳下盖在与外壳上盖接触的表面具有凹槽，用于填埋导电胶；

点胶面116从外壳上盖11的尾端沿着侧壁115延伸至前端卡座113的顶面。其中，点胶面116的宽度大于导电胶17的宽度。

更佳地，为保证导电胶17厚度的均匀性，点胶面116处于同一水平面内。

导电胶17的涂布方式可以是多样的。例如，如图5b所示，采用连续涂布的点胶方式，在点胶面116上形成连续分布的导电胶17；如图6a所示，采用局部涂布的点胶方式，在卡座113的顶面布设小段导电胶17；如图6b所示，采用长短结合涂布的点胶方式，在点胶面116上布设长短不一的导电胶17；

如图6c所示，采用间断涂布的点胶方式，在点胶面116上布设间断分布的导电胶17。间断分布的导电胶会形成缝隙或孔洞，但缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。所以本实施例中间断点胶形成的缝隙或孔洞尺寸相对于电磁波的尺寸相对较小，缝隙或孔洞的尺寸小于电磁波长的1/2，优选为缝隙或孔洞的尺寸小于电磁波长的1/20。

当外壳上盖11和外壳下盖12进行压制接合时，外壳上盖11和外壳下盖12的接合处预留适当的间隙，使导电胶17被压缩至适当的厚度，例如，如图7a至7b所示，导电胶17在外壳上盖11和外壳下盖12的压制下，导电胶17的厚度H2被压缩至原厚度的70%-80%。

进一步，为防止外壳上盖11与外壳下盖12压合紧固过程中，将导电胶17的厚度压得过低，在外壳上盖11前端部设有凸台117。凸台117使外壳上盖11和外壳下盖12在接合时，外壳上盖11和外壳下盖12的接合处能够留有装配间隙。

装配间隙用于限制导电胶17压缩的厚度，且装配间隙的高度小于导电胶17的厚度，使得导电胶17能够被适当的压缩，如图8a至图8c所示，在外壳上盖11和外壳下盖12进行压合时，凸台117将压缩的导电胶17限制至预设厚度，该预设厚度为凸台117的高度。

需说明的是，此处，导电胶17被压缩的厚度是通过凸台117来控制，但并不限于此，导电胶17被压缩的厚度也可通过调整压合外壳上盖11和外壳下盖12所用的外力大小来控制。

此外，限制压缩后导电胶厚度的凸台117可以设置在外壳上盖11上，也可以设置在外壳下盖12上，即设置在任一外壳盖上均可。

进一步，如图9a至9c所示，在外壳下盖12接合处的内侧面上设置有凹凸结构121，即在外壳下盖12的侧壁125的顶面设置有凹凸结构。凹凸结构121包括多个交替分布的凹陷部分1211和凸起部分1212，凹陷部分1211用于容纳被压缩后的导电胶17，减小压缩后的导电胶17对外壳下盖12产生的反作用力，防止外壳上盖11和外壳下盖12在加力接合时，不点胶的外壳下盖12在接合处因受导电胶17压缩的反作用力，而导致外壳下盖12凸起变形。

较佳地，凹陷部分1211和凸起部分1212的宽度为外壳下盖12的侧壁125的厚度。凹陷部分1211的长度L为电磁波的波长的1/20-1/10，深度H为0.05-0.1毫米。

在另一实施例中，如图2a至图2c所示，外壳下盖12的侧部涂布导电胶17，外壳上盖11不涂布导电胶。在该实施例中，外壳下盖12设有点胶面126，该点胶面126从尾端沿侧壁125延伸至卡座123的上表面。外壳下盖12的涂布导电胶的方式与上一实施例中外壳上盖11的涂布方式相同，在此不再一一赘述。

需注意的是，在本实施例中，外壳下盖12接合处的内侧面为点胶面126，该点胶面126为一水平面，因此，上一实施例涉及的凹凸结构设置在不点胶的外壳上盖11的接合处的内侧面上，即外壳上盖11的侧壁115的顶面上。该凹凸结构的形状结构与上一实施例的凹凸结构121相似，在此不再赘述。

以下，本发明另提供一种光模块的接合方法，上述实施例公开的光模块可使用该方法进行接合。结合图10所示，该方法包括：

步骤S1，在光模块的外壳上盖或外壳下盖的侧部涂布导电胶，以及在位于外壳上盖端部的第一凹槽的内壁上和位于外壳下盖端部的第二凹槽的内壁上分别布设电磁波屏蔽层，第一凹槽和第二凹槽的截面呈半圆形。

在外壳上盖或外壳下盖的侧部涂布一层导电胶，如前所述，即在外壳上盖或外壳下盖的点胶面上涂布一层导电胶。

该涂布方式可以是连续涂布、间断涂布或局部涂布。

连续涂布导电胶时，可从外壳上盖或外壳下盖的尾端沿侧壁延伸至卡座的顶面。

如前所述，电磁波屏蔽层可以是导电胶、导电泡棉或导电橡胶片等。布设电磁波屏蔽层的方式可根据电磁波屏蔽层的材质进行选择，例如，若电磁波屏蔽层是导电胶，则采用涂布的方式进行布设，若电磁波屏蔽层是导电泡棉或导电橡胶片，则可采用粘贴的方式进行布设。

步骤S2，将光模块的转换组件的圆形套筒卡入至外壳上盖的第一凹槽中或外壳下盖的第二凹槽中，所述圆形套筒用于接入光纤。

将转换组件的圆形套筒卡入至外壳上盖和外壳下盖中其中一个外壳盖的卡座中，使圆形套筒位于第一凹槽或第二凹槽中。

并将其他内部器件例如，电路板，柔性电路板等也安置在外壳上盖或外壳下盖的空腔中。

步骤S3，压合外壳上盖和外壳下盖，使外壳上盖和外壳下盖接合在一起，并使导电胶压缩在所述外壳上盖和所述外壳下盖之间，第一凹槽和第二凹槽接合形成圆柱孔，电磁波屏蔽层压缩在圆形套筒与圆柱孔的配合间隙中。

压合外壳上盖和外壳下盖，使外壳上盖和外壳下盖接合在一起形成包覆转换组件及内部器件的外壳。

通过用力挤压外壳上盖和外壳下盖，使导电胶压缩在外壳上盖和外壳下盖之间。更佳的，使导电胶压缩至原厚度的70%-80%。

通过压合外壳上盖和外壳下盖，使转换组件的圆形套筒挤压电磁屏蔽层，将电池屏蔽层压缩在适当的厚度，例如，当电磁波屏蔽层为导电胶时，导电胶的厚度被压缩至原厚度的70%-80%；当电磁波屏蔽层为导电泡棉时，导电泡棉的厚度被压缩至原厚度的50%-70%；当电磁波屏蔽层为导电橡胶片时，导电橡胶片的厚度被压缩至原厚度的75%-90%。

本发明的光模块的接合方法通过在外壳上盖的第一凹槽的内壁上和外壳下盖的第二凹槽的内部上分别布设电磁波屏蔽层，且第一凹槽和第二凹槽的截面呈半圆形，使得在外壳上盖和外壳下盖压合时，电磁波屏蔽层能够均匀地被压缩，进而使得外壳上盖和外壳下盖接合的电磁屏蔽性能好，防止电磁波外泄。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种光模块，其特征在于，包括外壳上盖、外壳下盖、电路板及光芯片；

所述外壳上盖及所述外壳下盖构成两端开口的腔体；

所述光芯片及所述电路板置于所述腔体中，所述光芯片与所述电路板电连接；

所述电路板通过所述腔体的一端开口与外部电连接；

所述光芯片通过所述腔体的另一端开口与外部光连接；

所述外壳上盖在与所述外壳下盖接触的表面具有导电层。

2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述外壳上盖包括底板及与底板垂直的侧壁，所述侧壁与所述外壳下盖接触，所述侧壁在与所述外壳下盖接触的表面具有导电层。

3.如权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述导电层具有孔洞，所述孔洞的尺寸小于电磁波长的1/2。

4.如权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述侧壁在与所述外壳下盖接触的表面具有凹槽，所述导电层埋设在所述凹槽中。

5.如权利要求3或4所述的光模块，其特征在于，所述导电层为导电胶、导电泡棉或导电橡胶片。