CN108391367A - 一种散热性能较好的光模块 - Google Patents

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王志勇
李�浩
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Abstract

本发明公开了一种散热性能较好的光模块，涉及光模块的散热领域。光模块包括外壳和位于外壳底壁上的PCB，PCB内部设置有若干铜层，PCB的正面设置有光器件，PCB的正反面与光器件对应之处，均设置有亮铜，PCB正面的亮铜与反面的亮铜之间开有至少2个散热通孔，每个散热通过内均设置有散热棒。本发明能够通过散热棒快速的将热量从PCB正面传递至PCB反面，进而显著提升PCB的热传递效率，随之也极大的增强了光器件的散热性能，保证了光器件的使用安全。

Description

一种散热性能较好的光模块
技术领域
本发明涉及光模块的散热领域，具体涉及一种散热性能较好的光模块。
背景技术
光模块包括外壳，外壳的内底设置有PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)，PCB上pin脚+焊接的方式封装有光器件和其他器件(例如芯片等)。光器件的温度规格一般为85℃壳温，为了保证光器件的正常工作，需要对光器件进行散热。在全密封的光模块外壳中，光器件处于无风条件，由于光器件的金属上盖并未接触其发热源，且金属上盖不能承受压力，因此无法通过光器件的金属上盖接触散热器的方法，对光器件进行散热；即光器件只能完全依靠PCB进行散热。
现有的光器件的散热方法为：当光器件的温度过高时，通过热传导将热量传递至温度较低的PCB上，PCB再将热量传导至光模块的外壳底部，最后被外界的气流带走热量。
上述方法存在以下缺陷：
(1)光器件工作时，光器件工作产生的热量传导至PCB的正面对应区域后，由于PCB自身材料的特性，热量从PCB的正面传导至PCB的反面的热传递效率较低，即热量难以从PCB的正面传导至PCB的反面，进而使得光器件的散热效率较低，难以保证光器件的使用安全。
(2)光器件不工作、PCB上的其他器件需要返修时，需要从PCB上更换其他器件(先将损坏器件拆卸，再更换新器件)，拆卸和更换器件时，均需要对器件加热至高温(一般为260℃～390℃)，以使得器件底部的锡膏融化，从而完成器件的拆卸和更换时的焊接。对其他器件加热后，温度过高的其他器件所在的高温PCB区域、会与度较低光器件所在的低温PCB区域形成非常大的温差带，高温PCB区域会将热量迅速传递至低温PCB区域。经测试得出，返修时温度为260℃～390℃的其他器件，将热量传递至光器件所在的PCB区域后，外壳与光器件对应之处的温度已达到150℃以上(传热导致升温)，该温度已严重超过光器件的温度规格(85℃壳温)，此时光器件损坏的概率非常大，光器件一旦损坏，则整个光模块无法使用。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何提高光模块中光器件的散热性能。
为达到以上目的，本发明提供的散热性能较好的光模块，包括外壳和位于外壳底壁上的PCB，PCB内部设置有若干铜层，PCB的正面设置有光器件，PCB的正反面与光器件对应之处，均设置有亮铜，PCB正面的亮铜与反面的亮铜之间开有至少2个散热通孔，每个散热通过内均设置有散热棒。
在上述技术方案的基础上，所述PCB正面和反面的亮铜周围均设置有FR4覆铜板。
在上述技术方案的基础上，所述PCB正面的亮铜周围设置有隔离板。
在上述技术方案的基础上，所述PCB与外壳底壁上的凸台连接。
在上述技术方案的基础上，所述PCB与凸台之间设置有导热层。
在上述技术方案的基础上，所述导热层选用G800导热衬垫。
在上述技术方案的基础上，所述散热通孔的数量为4个。
在上述技术方案的基础上，所述散热棒为铜棒。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明中的光器件的温度过高时，光器件产生的热量会从光器件底部传导至正面散热面区域，正面散热面区域的热量通过多个散热通孔中的散热棒传递至反面热面区域，反面热面区域的热量经过凸台传递至外壳底壁，最后被外界的气流带走热量。与现有技术中热传递效率较低的PCB相比，本发明能够通过散热棒快速的将热量从PCB正面传递至PCB反面，进而显著提升PCB的热传递效率，随之也极大的增强了光器件的散热性能。
同理，当其他器件进行返修时，热传递效率较高的PCB也能将其他器件产生的热量迅速传导至外壳的底壁散热，进而显著降低了光器件损坏的概率，保证了光器件的使用安全。
附图说明
图1为本发明实施例中的散热性能较好的光模块的结构示意图；
图2为图1的纵向剖面图；
图中：1-外壳底壁，1a-凸台，2-PCB，2a-正面散热面区域，2b-散热棒，2c-铜层，2d-反面散热区域，3-其他器件，4-隔离板，5-FR4覆铜板，6-光器件，7-导热层。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2所示，本发明实施例中的散热性能较好的光模块，包括外壳和PCB2，PCB2与外壳底壁1上的凸台1a连接。参见图2所示，PCB2内部设置有若干用于导电的铜层2c，PCB2的正面设置有光器件6，PCB2的正反面与光器件6对应之处，均设置有亮铜。定义PCB2正面的亮铜区域亮铜及其周围的区域为正面散热面区域2a，PCB2反面的亮铜区域亮铜及其周围的区域为反面散热区域2d，正面散热面区域2a与反面散热区域2d之间开有至少2个散热通孔【热过孔，本实施例中为4个)，每个散热通过内均设置有散热棒2b【铜棒)。
由此可知，本实施例中的光器件6的温度过高时，光器件6产生的热量会从光器件6底部传导至正面散热面区域2a，正面散热面区域2a的热量通过多个散热通孔中的散热棒2b传递至反面热面区域，反面热面区域的热量经过凸台1a传递至外壳底壁1，最后被外界的气流带走热量。与现有技术中热传递效率较低的PCB2相比，本实施例能够通过散热棒2b快速的将热量从PCB2正面传递至PCB2反面，进而显著提升PCB2的热传递效率，随之也极大的增强了光器件6的散热性能。
同理，当其他器件3进行返修时，热传递效率较高的PCB2也能将其他器件3产生的热量迅速传导至外壳的底壁散热，进而显著降低了光器件6损坏的概率，保证了光器件6的使用安全。
参见图2所示，PCB2与凸台1a之间设置有导热层8，导热层8选用G800导热衬垫，以进一步提高PCB2的热传导效率和光器件6的散热性能。
参见图1所示，PCB2的正面散热面区域2a和反面散热面区域周围，均设置有FR4覆铜板5，FR4的导热系数非常低，在减少了其他器件3在返修时传递的热量的同时，降低了热量传递速度，当其他器件3的温度升高时，对光器件6的影响非常小，进而进一步降低了光器件6损坏的概率。
参见图1所示，PCB2正面的FR4覆铜板5周围还设置有隔离板4，隔离板4能够在通过冷却风对光器件6进行降温时，阻挡冷却风流动至PCB2的其他区域，避免了PCB2上的其他器件3因冷却风而降低焊接温度，保证了其他器件3的焊接效率。
进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种散热性能较好的光模块，包括外壳和位于外壳底壁(1)上的PCB(2)，PCB(2)内部设置有若干铜层(2c)，PCB(2)的正面设置有光器件(6)，PCB(2)的正反面与光器件(6)对应之处，均设置有亮铜，其特征在于：PCB(2)正面的亮铜与反面的亮铜之间开有至少2个散热通孔，每个散热通过内均设置有散热棒(2b)。
2.如权利要求1所述的散热性能较好的光模块，其特征在于：所述PCB(2)正面和反面的亮铜周围均设置有FR4覆铜板(5)。
3.如权利要求1所述的散热性能较好的光模块，其特征在于：所述PCB(2)正面的亮铜周围设置有隔离板(4)。
4.如权利要求1所述的散热性能较好的光模块，其特征在于：所述PCB(2)与外壳底壁(1)上的凸台(1a)连接。
5.如权利要求4所述的散热性能较好的光模块，其特征在于：所述PCB(2)与凸台(1a)之间设置有导热层(7)。
6.如权利要求5所述的散热性能较好的光模块，其特征在于：所述导热层(7)选用G800导热衬垫。
7.如权利要求1至5任一项所述的散热性能较好的光模块，其特征在于：所述散热通孔的数量为4个。
8.如权利要求1至5任一项所述的散热性能较好的光模块，其特征在于：所述散热棒(2b)为铜棒。
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