CN109031550A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光模块，包括上壳、下壳和电路板，上壳与下壳相连接，电路板设置于由上壳和下壳围设形成的空间内，电路板上朝向于上壳的表面设置有芯片，上壳上设置散热翅片，在电路板与下壳之间设置第一导热胶，第一导热胶的一面与电路板的表面相贴合，其另一面与下壳的表面相贴合，第一导热胶将芯片所发出的热量传导至下壳，散热翅片用于扩散由下壳传导至上壳的热量。将电路板上芯片所发出的热量经第一导热胶传导至下壳，并由下壳将热量传导至与其相接上壳，由散热翅片将热量进行扩散，通过所设置导热路径实现将芯片和电路板所发出的热量经下壳由上壳上的散热翅片进行扩散，相较于空气热传导具有更高的热传导效率，提高光模块内部的散热效果。

Description

一种光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

光模块是光网络中的关键器件。光模块包括发射端和接收端，由发射端将电信号转换为光信号，并通过光纤传送，接收端将接收到的光信号转换为电信号。随着光通信领域的带宽不断提速，为满足市场对高带宽高速率数据传输的需求，需增大光模块速率，由此也就必然会增大公开的功率，导致光模块工作温度升高，其中，设置在光模块内部且用于实现光电信号转换的芯片是热量产生的主要部件。

目前，行业内对于光模块内芯片的散热通常采用在芯片上贴装的铝挤型散热片或光模块金属外壳自然散热的散热方式。对于第一种散热方式，所采用的铝挤型散热片会增加光模块生产成本，且散热片的固定稳妥性将直接影响其散热效果；对于第二种散热方式，芯片所发出的热量经空气传导经金属外壳进行散热，其散热效率较差，未对芯片设置位置至金属外壳之间的散热路径作出合理规划设计。

发明内容

本发明提供一种光模块，通过设置在电路板与下壳之间的导热胶将芯片所发出的热量传导至下壳，热量由下壳传导至上壳表面并经由设置在上壳的散热翅片进行散热，芯片所发出的热量按此散热路径进行散热，提高芯片通过金属外壳进行散热的效率。

本发明提供一种光模块，包括上壳、下壳和电路板，所述上壳与所述下壳相连接，所述电路板设置于由所述上壳和所述下壳围设形成的空间内，所述电路板上朝向于所述上壳的表面设置有芯片，所述上壳上设置散热翅片，在所述电路板与所述下壳之间设置第一导热胶，其中，所述第一导热胶的一面与所述电路板的表面相贴合，其另一面与所述下壳的表面相贴合，所述第一导热胶将所述芯片所发出的热量传导至所述下壳，所述散热翅片用于扩散由所述下壳传导至所述上壳的热量。

进一步地，所述下壳上设置沿朝向于所述电路板所凸出的第一凸起，所述第一凸起与所述第一导热胶相贴合。

进一步地，所述下壳上设置沿朝向于所述电路板所凸出的第二凸起，所述第二凸起上设置第二导热胶，所述第二导热胶与所述上壳相贴合。

进一步地，所述下壳包括下底板和设置在所述下底板两侧的下侧板，所述第一凸起设置在所述下底板上，所述第二凸起与所述下侧板相接。

进一步地，所述下壳包括下底板和设置在所述下底板两侧的下侧板，所述第二凸起与所述下侧板相接。

进一步地，所述第二导热胶的一面与所述第二凸起和所述下侧板相贴合，所述第二导热胶的另一面与所述上壳相贴合。

进一步地，所述上壳包括上底板和设置在所述上底板两侧的上侧板，所述散热翅片设置在所述上底板上，所述上底板上沿朝向于所述电路板所凸出的第三凸起，所述第三凸起与所述第二凸起之间夹设所述第二导热胶。

进一步地，所述上侧板与所述下侧板相接。

进一步地，所述电路板上设置透镜，所述透镜罩设于所述芯片。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明提供一种光模块，包括上壳、下壳和电路板，上壳与下壳相连接，电路板设置于由上壳和下壳围设形成的空间内，电路板上朝向于上壳的表面设置有芯片，上壳上设置散热翅片，在电路板与下壳之间设置第一导热胶，其中，第一导热胶的一面与电路板的表面相贴合，其另一面与下壳的表面相贴合，第一导热胶将芯片所发出的热量传导至下壳，散热翅片用于扩散由下壳传导至上壳的热量。由此将电路板上芯片所发出的热量经第一导热胶传导至下壳，并由下壳将热量传导至与其相接上壳，由散热翅片将热量进行扩散，通过所设置导热路径实现将芯片和电路板所发出的热量经下壳由上壳上的散热翅片进行扩散，相较于空气热传导具有更高的热传导效率，提高光模块内部的散热效果。

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和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中光模块中芯片在电路板上的布设结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的光模块的整体结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的光模块的未连接上壳的结构示意图；

图4a为本发明实施例一提供的光模块中下壳的结构示意图；

图4b为本发明实施例一提供的光模块中下壳的另一结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的光模块中上壳的结构示意图；

图6a为本发明实施例一提供的光模块的另一结构示意图；

图6b为本发明实施例二提供的光模块的结构示意图；

图6c为本发明实施例二提供的光模块的另一结构示意图。

具体实施方式

在现有光模块中，为提高芯片和电路板表面的散热效率，稳定光模块的工作性能，需要合理规划芯片至金属外壳之间的散热路径，以改善现有技术中芯片与金属外壳之间因采用空气作为热传导介质而使得芯片散热效率较低的问题。设置在光模块内部的芯片在通信过程中完成光电信号的转换，为保证光信号的发送和接收的稳定性，如图1所示，芯片1设置在电路板2上，在芯片1上方罩设lens透镜3以实现芯片1对于光信号的接收或发射输送，保证光信号稳定输送。但lens透镜3因罩设在芯片1上方会阻挡芯片1所发出的热量的扩散，使得热量聚焦在lens透镜3内部而无法向外界传导，由此使得芯片1及电路板2的表面温度上升，影响芯片1的工作稳定性和光模块的整机温度。因此，针对于此结构如何提高芯片的散热效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

针对上述问题，本申请提供一种光模块，在下壳与设置有芯片的电路板之间设置第一导热胶，导热胶的一面与电路板相贴合，其另一面与下壳的表面相贴合，由第一导热胶将的芯片所发出热量经电路板传导至下壳，下壳所接收的热量传导至与其所接触的上壳，最终由设置在上壳表面的散热翅片进行扩散，按此散热路径实现将芯片所发出的热量进行扩散，由此提高由芯片发出且聚集在lens透镜内的热量的散热面积和散热路径，使得热量由下至上并由设置在上壳上的散热翅片进行扩散，提高芯片及光模块的散热效率，稳定光模块的工作性能。

下面以具体实施例结合附图的方式对本申请提供的光模块进行详细描述。

实施例一

请参见图2和3所示，图2示出了本申请实施例提供的光模块的整体结构示意图，图3示出了本申请实施例提供的光模块的未连接上壳的结构示意图。本申请实施例提供的光模块包括上壳200、下壳100和电路板300，上壳200与下壳100相连接，由上壳200与下壳100之间围设形成用于装配的电路板300或其他元件的容纳空间，可选的，上壳200与下壳100扣合连接并由螺丝紧固连接。需要说明的是，光模块中的上壳200和下壳100为金属材质，通常其为钣金件，上壳200和下壳100相连接可实现二者之间的热传导，以实现热量在上壳200和下壳100之间的传递。

请参见图4a、4b和5所示，具体的，下壳100包括下底板130和设置在下底板130两侧的下侧板140，上壳200包括上底板220和设置在上底板220两侧的上侧板230。下壳100的下侧板140与上壳200的上侧板230相连接，以实现下壳100与上壳200的连接。散热翅片210设置在上底板220的表面。

电路板300设置在由上壳200和下壳100围设形成的容纳空间内，优选地，电路板300固定设置在下壳100上。其中，电路板300包括焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件以及接插件等，为各电子元器件（如：芯片）提供支撑和电信号传输载体。电路板300上朝向于上壳200的表面设置有芯片310，如图3或6a所示，在电路板的上表面301上设置芯片310，也就是说，芯片310与上壳200的表面相对。

如前文所述，电路板300上设置透镜（图中未示出），透镜罩设于芯片310，由透镜实现对光信号稳定输送，提高光信号的收发效率，但所设置的透镜会阻挡由芯片310所发出的热量向外扩散，进而降低芯片的散热效率。由此，本发明实施例所提供的散热路径的会改善因透镜罩设于芯片上方且由空气进行热传导所导致的散热效率低的问题。

如图5所示，在本发明实施例中上壳200上设置散热翅片210，具体的，散热翅片210呈条棱状凸出设置在上壳200上，所设置的散热翅片210可增大与外界空气流的接触面积，空气流经散热翅片210可加快其流通速度，进而从散热接触面积和流通速度提高上壳200与外界环境之间的散热效率，即提高光模块外壳表面的散热效率。需要说明的是，在本发明实施例所提供的散热路径中，由芯片310所发出的热量经电路板300和第一导热胶11传导至下壳100，并经上壳200将所传导的热量进行扩散，所设置的散热翅片210可将传导而来且由芯片310所发出的热量进行扩散，提高热量在上壳200上的散热效率。

请参见图6a所示，为实现电路板300与下壳100之间的热传导，以将芯片310所发出并传递至电路板300上的热量进行传导，在电路板300与下壳100之间设置第一导热胶11。

第一导热胶11的两面分别贴合于电路板300和下壳100的表面，也就是说，第一导热胶11的一面与电路板300的表面相贴合，其另一面与下壳100的表面相贴合，由导热胶11将芯片310所发出并传递至电路板300上的热量传导至下壳100。

需要说明的是的，芯片310通常采用胶水贴装至电路板300上，通过wire bounding连接金线的方式将芯片310的信号线与电路板300上的信号线相连，以实现芯片310在电路板300上的固定安装和信号连接。其中，芯片310在工作时所发出的热量经由胶水传递至电路板300的表面，而芯片310的上方罩设棱镜，且棱镜通常为塑料材质，其导热率较低，由此使得芯片310所发出热量经胶水传递至电路板300的表面。芯片310因其上方所罩设的棱镜而使得热量传递至电路板300上，因此，对电路板300的表面的热量进行散热对芯片310本身工作所产生的热量具有积极作用。

进一步地，电路板300为实现电气信号的传输，其表面设置焊盘或过孔，由此使得将热量从与芯片310所接触表面可传递至其另一面，也就是与第一导热胶11相贴合接触的一面，进而实现将芯片310所发出的热量至第一导热胶11及下壳100之间的传递。

下壳100与上壳200之间相连接，可使得热量由下壳100传导至上壳200，由上壳200的散热翅片210向外界环境进行扩散。

为提高导热胶在下壳100与电路板300之间固定稳妥性，并且保证电路板300与下壳100之间在高度方向上的布设空间，在下壳100上设置朝向于电路板300所凸出的第一凸起110，第一凸起110与第一导热胶11相贴合，具体而言，第一凸起110设置在下底板130上，由第一凸起110承托第一导热胶11，第一导热胶11夹设于第一凸起110和电路板300表面之间的位置。所设置的第一凸起110一方面可保证电路板300与下壳100的之间在高度方向上的布设空间，以保证光电元件在此空间内的布设，另一方面可保证电路板300与下壳100之间空气流通的空间，进而可保证光模块内部的散热效率。

需要说明的是，高度方向是指下壳100指向上壳200的方向，具体请参见图6a中的A向。

第一凸起110在下壳100上的设置位置与第一导热胶11相对，第一导热胶11与芯片310在电路板300上的设置位置相对。

可选的，第一凸起110以一体成型的方式设置在下壳100的表面上。

为提高下壳100与上壳200之间的热量传导效率，提高由下壳100传递至上壳200的导热量，在下壳100上设置朝向于电路板300所凸出的第二凸起120，第二凸起120上设置第二导热胶12，第二导热胶12与上壳200相贴合。具体而言，第二凸起120与下侧板140相接，进而增大下侧板140的宽度尺寸。第二导热胶12设置在第二凸起120上，且第二导热胶12的另一面与上壳200，也就是上侧板230相接触，以使得热量经由下侧板140经第二导热胶12传递至上侧板230，上侧板230与上底板220相接，进而使得热量传递至上底板220的表面。

可选的，第二导热胶12的一面可贴合下侧板140的端面和第二凸起120的表面，由此增大第二导热胶12的贴合面积。

实施例二

如图6b和6c所示，为配合下壳100的连接及导热路径的连通，在上壳200的上底板220上沿朝向于电路板300所凸出的第三凸起240，第三凸起240与第二凸起120之间夹设第二导热胶12。需要说明的是，第三凸起240与第二凸起120相对设置，第二导热胶12的两面分别与第二凸起120和第三凸起240相贴合接触，以使下底板130上的热量依次经由第二凸起120、第二导热胶12和第三凸起240传递至上底板220，所对应设置的第二凸起120和第三凸起240一方面可为第二导热胶12提供固定安装空间，使得第二导热胶12可稳固地设置在下侧板140和上侧板230上，另一方面，所设置的第二导热胶12有效提高下侧板140和上侧板230之间的导热效率，使得热量由下壳100更高效地传递至上壳200。

可选的，第二导热胶12的一面与第二凸起120和下侧板140的端面相贴合接触，其另一面与第三凸起240和上侧板230的端面相贴合接触，此连接方式可增大第二导热胶12在上壳200与下壳100之间的接触面积。可选的，第二导热胶12的一面与第二凸起120的端面相贴合接触，其另一面与第三凸起240的端面相贴合接触，由此下侧板140和上侧板230的端面相接触，可保证下壳100与上壳200之间的连接稳定性和密封性。

在本发明实施例所提供的光模块中，为使得芯片310所发出的热量经电路板300、下壳100由设置在上壳200上的散热翅片210进行扩散，在电路板300与下壳100之间设置第一导热胶11，第一导热胶11的两面分别贴合于电路板300和下壳100的表面，使得由芯片310所发出的热量且传递至电路板300表面的热量经第一导热胶11传导至下壳100的表面，下壳100的下底板130与第一导热胶11相接触，下侧板140与下底板130相连以使热量由下底板130传递至下侧板140，在第二凸起120上设置第二导热胶12，由第二导热胶12将下侧板140的热量传导至上壳200，热量经由上底板220上的散热翅片210进行扩散，进而实现芯片310所发出的热量由下至上的进行散热，增大芯片310在电路板300上的散热面积，提高芯片310和光模块的散热效率。

综上所述，本发明提供一种光模块，包括上壳、下壳和电路板，上壳与下壳连接，电路板设置于由上壳和下壳围设形成的空间内，电路板上朝向于上壳的表面设置有芯片，上壳上设置散热翅片，在电路板与下壳之间设置第一导热胶，其中，第一导热胶的一面与电路板的表面相贴合，其另一面与下壳的表面相贴合，第一导热胶将芯片所发出的热量传导至下壳，散热翅片用于扩散由下壳传导至上壳的热量。由此将电路板上芯片所发出的热量经第一导热胶传导至下壳，并由下壳将热量传导至与其相接上壳，由散热翅片将热量进行扩散，通过所设置导热路径实现将芯片和电路板所发出的热量经下壳由上壳上的散热翅片进行扩散，相较于空气热传导具有更高的热传导效率，提高光模块内部的散热效果。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，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下面的权利要求指出。

应当理解的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。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 (9)

1.一种光模块，包括上壳、下壳和电路板，所述上壳与所述下壳相连接，所述电路板设置于由所述上壳和所述下壳围设形成的空间内，所述电路板上朝向于所述上壳的表面设置有芯片，其特征在于，所述上壳上设置散热翅片，在所述电路板与所述下壳之间设置第一导热胶，其中，所述第一导热胶的一面与所述电路板的表面相贴合，其另一面与所述下壳的表面相贴合，所述第一导热胶将所述芯片所发出的热量传导至所述下壳，所述散热翅片用于扩散由所述下壳传导至所述上壳的热量。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述下壳上设置沿朝向于所述电路板所凸出的第一凸起，所述第一凸起与所述第一导热胶相贴合。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述下壳上设置沿朝向于所述电路板所凸出的第二凸起，所述第二凸起上设置第二导热胶，所述第二导热胶与所述上壳相贴合。

4.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述下壳包括下底板和设置在所述下底板两侧的下侧板，所述第一凸起设置在所述下底板上，所述第二凸起与所述下侧板相接。

5.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述下壳包括下底板和设置在所述下底板两侧的下侧板，所述第二凸起与所述下侧板相接。

6.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述第二导热胶的一面与所述第二凸起和所述下侧板相贴合，所述第二导热胶的另一面与所述上壳相贴合。

7.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述上壳包括上底板和设置在所述上底板两侧的上侧板，所述散热翅片设置在所述上底板上，所述上底板上沿朝向于所述电路板所凸出的第三凸起，所述第三凸起与所述第二凸起之间夹设所述第二导热胶。

8.根据权利要求1-7任一所述的光模块，其特征在于，所述上侧板与所述下侧板相接。

9.根据权利要求1-7任一所述的光模块，其特征在于，所述电路板上设置透镜，所述透镜罩设于所述芯片。