CN109239868B - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光模块，包括上壳、下壳、发射端PCB板及接收端PCB板，还包括支架，支架包括本体，本体沿上壳指向下壳的方向具有设定厚度，本体朝向上壳的端面设有至少三个第一凸台，本体朝向下壳的端面设有至少三个第一凹槽；接收端PCB板设有通孔，第一凸台贯穿通孔以将接收端PCB板贴合于本体朝向上壳的端面，发射端PCB板设有第二凹槽，下壳设有第二凸台，第二凸台同时贯穿第二凹槽和第一凹槽以将发射端PCB板贴合于本体朝向下壳的端面，发射端PCB板的金手指和接收端PCB板的金手指相对设置，保证了两层PCB板的间距满足要求，同时也避免了PCB板的前后翘起，保证了两排金手指的平行，提高了产品良率。

Description

一种光模块

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

在光通信技术领域，光模块以其高速度、大容量、抗干扰、能耗低和保密性强等优点被广泛应用，尤其是基于12通道并行的CXP模块单通道速率可达10Gbps，模块收发速率达120Gbps，应用于高速计算机环境中。

目前，CXP模块包括上下两个PCB板(印刷电路板)，每一PCB板集成了激光器的驱动芯片和探测器的放大芯片，而CXP模块的电接口采用上下两排金手指结构，根据CXP MSA协议，两排金手指间距规定为4.5±0.1mm，业内通常采用两种方式保证该间距，方式一，在PCB板的两侧分别增加一个金属支架用于支撑PCB板，但是该金属支架的精度需要达到±0.05mm，制作不便且两块独立的支架需要组装配合使用，其稳定性较差；方式二，在两个PCB板前端靠近金手指的位置设置一个横向支架支撑PCB板，但当PCB板尾端受力时，横向支架不能避免PCB板发生前后倾斜的情况，支撑效果较差，严重影响PCB板的正常使用，进而缩短了光模块的使用寿命。

基于上述现状，如何通过一种有效且简单可行的方式固定支撑两个PCB板以保证两排金手指间距满足规定，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种光模块，该光模块通过设置一个支架就能够有效且简单可行地稳固支撑两个PCB板，保证了两层PCB板的间距满足要求，同时也避免了PCB板的前后翘起，保证了两排金手指的平行，提高了产品良率。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种光模块，包括上壳、下壳、发射端PCB板及接收端PCB板，还包括支架，所述支架包括本体，所述本体沿上壳指向下壳的方向具有设定厚度，所述本体朝向上壳的端面设有至少三个第一凸台，所述本体朝向下壳的端面设有至少三个第一凹槽；

所述接收端PCB板设有通孔，所述第一凸台贯穿通孔以将所述接收端PCB板贴合于所述本体朝向上壳的端面，所述发射端PCB板设有第二凹槽，所述下壳设有第二凸台，所述第二凸台同时贯穿所述第二凹槽和第一凹槽以将所述发射端PCB板贴合于所述本体朝向下壳的端面，所述发射端PCB板的金手指和接收端PCB板的金手指相对设置。

本发明提供的光模块，通过设置一个支架就能够有效且简单可行地稳固支撑两个PCB板，保证了两层PCB板的间距满足要求，同时也避免了PCB板的前后翘起，保证了两排金手指的平行，提高了产品良率，通过至少三组第二凸台与第二凹槽和第一凹槽的配合作用将发射端PCB板贴合于本体朝向下壳的端面，使得支架和发射端PCB板一起固定到下壳上，同时能够避免发射端PCB板的前后翘起，通过至少三个第一凸台与通孔的配合作用将接收端PCB板贴合于本体朝向上壳的端面，使得接收端PCB板固定于支架上方，避免接收端PCB板在本体端面上的滑动，同时能够避免接收端PCB板的前后翘起，此时，发射端PCB板和接收端PCB板分别贴合在本体的两个端面，发射端PCB板的金手指和接收端PCB板的金手指相对设置，而由于本体沿上壳指向下壳的方向具有设定厚度，通过将厚度设定为CXP MSA协议中两PCB板金手指间距要求4.5±0.1mm，因此，此时的发射端PCB板的金手指和接收端PCB板的金手指之间的间距满足要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种光模块的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光模块中支架的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种光模块中支架的另一结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种光模块中发射端PCB板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种光模块中接收端PCB板的结构示意图。

图中：

1-下壳 11-第二凸台

2-接收端PCB板 21-接收端PCB板的金手指

22-通孔 23-接收端PCB板的电器件

3-发射端PCB板 31-发射端PCB板的金手指

32-第二凹槽 33-发射端PCB板的电器件

34-第三凹槽 4-支架

41-本体 42-第三凸台

43-第一凹槽 44-第一凸台

45-支撑筋

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1、图2、图3、图4、图5以及图6所示，一种光模块，包括上壳、下壳1、发射端PCB板3及接收端PCB板2，还包括支架4，支架4包括本体41，本体41沿上壳指向下壳1的方向具有设定厚度，本体41朝向上壳的端面设有至少三个第一凸台44，本体41朝向下壳1的端面设有至少三个第一凹槽43；

接收端PCB板2设有通孔22，第一凸台44贯穿通孔22以将接收端PCB板2贴合于本体41朝向上壳的端面，发射端PCB板3设有第二凹槽32，下壳1设有第二凸台11，第二凸台11同时贯穿第二凹槽32和第一凹槽43以将发射端PCB板3贴合于本体41朝向下壳1的端面，发射端PCB板3的金手指31和接收端PCB板2的金手指21相对设置。

本发明提供的光模块，通过设置一个支架4就能够有效且简单可行地稳固支撑两个PCB板，保证了两层PCB板的间距满足要求，同时也避免了PCB板的前后翘起，保证了两排金手指的平行，提高了产品良率，通过至少三组第二凸台11与第二凹槽32和第一凹槽43的配合作用将发射端PCB板3贴合于本体41朝向下壳1的端面，使得支架4和发射端PCB板3一起固定到下壳1上，同时能够避免发射端PCB板3的前后翘起，通过至少三个第一凸台44与通孔22的配合作用将接收端PCB板2贴合于本体41朝向上壳的端面，使得接收端PCB板2固定于支架4上方，避免接收端PCB板2在本体41端面上的滑动，同时能够避免接收端PCB板2的前后翘起，此时，发射端PCB板3和接收端PCB板2分别贴合在本体41的两个端面，发射端PCB板3的金手指31和接收端PCB板2的金手指21相对设置，而由于本体41沿上壳指向下壳1的方向具有设定厚度，通过将厚度设定为CXP MSA协议中两PCB板金手指间距要求4.5±0.1mm，因此，此时的发射端PCB板3的金手指31和接收端PCB板2的金手指21之间的间距满足要求。

为了保证发射端PCB板3更好地贴合于本体41朝向下壳1的端面，如图2、图3、图4以及图5所示，一种优选实施方式中，本体41朝向下壳1的端面上设有两个第三凸台42，发射端PCB板上设有与第三凸台42相配合的第三凹槽34，第三凸台42贯穿第三凹槽34。

在上述光模块中，在发射端PCB板3的两侧设置开口于侧边并向着发射端PCB板3内部延伸的3个凹槽，即两个第二凹槽32和一个第三凹槽34，在本体41朝向下壳1的端面上设有两个第三凸台42、四个第一凹槽43，第一凹槽43开口于本体41朝向下壳1的端面并沿着本体41的厚度方向向着本体41内部凹陷，在装配时，首先将第三凸台42嵌入到发射端PCB板3的第三凹槽34内，此时，四个第一凹槽43和四个第二凹槽32的位置完全重合，第三凸台42和第三凹槽34的配合作用可以限制发射端PCB板3沿着其宽度方向(两个凹槽的排列方向)的移动，起到将发射端PCB板3固定到支架4上的作用，然后将支架4和发射端PCB板3一起固定到下壳1上，此时的下壳1上设置有四个第二凸台11，第二凸台11同时贯穿完全重合的第二凹槽32和第一凹槽43，且刚好嵌入到第二凹槽32和第一凹槽43内，支架4和发射端PCB板3固定到下壳1上，同时均匀分布的四个第一凹槽43、第二凹槽32以及第二凸台11的相互作用使得支架4和发射端PCB板3受力均匀，能够将更好地发射端PCB板3贴合于本体41朝向下壳1的端面。

另外，为了保证接收端PCB板2更好地贴合在本体41朝向上壳的端面上，可以在接收端PCB板2上设置四个均匀分布的通孔22，装配时，在完成支架4、发射端PCB板3与下壳1的固定后，将接收端PCB板2放置在支架4上，接收端PCB板2贴合在本体41朝向上壳的端面，将第一凸台44嵌入到通孔22内，以将接收端PCB板2固定到支架4的上方，避免接收端PCB板2在本体41朝向上壳的端面上滑动，均匀分布的四个通孔22和凸台之间的相互作用能够使得支架4和接收端PCB板2之间作用力均匀，能够使得接收端PCB板2更好地贴合在本体41朝向上壳的端面上。

为了更好地保证发射端PCB板3和接收端PCB板2分别贴合在本体41的两个端面上，具体地，本体41还包括贯穿其厚度的中空腔，发射端PCB板3的电器件33和接收端PCB板2的电器件23均设置在中空腔内。

在上述光模块中，装配时，发射端PCB板3的金手指31和接收端PCB板2的金手指21相对设置，发射端PCB板3的电器件33和接收端PCB板2的电器件23，如激光器、驱动芯片等电器件相对设置且都容置在中空腔的内部，一方面，不会造成装配干涉，更好地保证发射端PCB板3和接收端PCB板2分别贴合在本体41的两个端面上，进而保证了发射端PCB板3的金手指31和接收端PCB板2的金手指21之间的间距要求，另一方面由于电器元件产生电磁辐射，而电器元件容置在中空腔内使得中空腔内的电磁辐射最重，不过中空腔形成的封闭空间能够将电磁辐射阻挡在封闭空间内，以减少对发射端PCB板3的金手指31和接收端PCB板2的金手指21的影响，同时也可以减少来自外界的电磁辐射对光模块造成的电磁干扰，并且阻止光模块本身向外界发射电磁干扰，保证各电气设备之间互不干扰，从而保证信号更好的传输，提高了光模块的电磁兼容能力。

为了便于加工和组装，一种优选实施方式中，如图3以及图4所示，第一凸台44和第一凹槽43沿本体41的厚度方向分布在本体41的两个端面。

在上述光模块中，为了保证发射端PCB板3的金手指31及接收端PCB板2的金手指21正对设置，可以在发射端PCB板3和接收端PCB板2的对应位置设置通孔22和第二凹槽32，并且将第一凸台44和第一凹槽43设置成沿本体41的厚度方向分布在本体41的两个端面，即第一凸台44和第一凹槽43沿本体41的厚度方向排布，此时，加工时只需在同一位置加工出第一凸台44和第一凹槽43，就能够保证组装完成后发射端PCB板3的金手指31及接收端PCB板2的金手指21正对设置，便于加工和组装。

一种优选实施方式中，支架4可以采用金属材料制备。支架4可以采用和上壳、下壳1同样的材料制备，也可以根据光模块的实际情况具体选择材料制备。

为了提高光模块的电磁兼容能力，如图3以及图4所示，具体地，沿垂直于厚度方向，本体41的横截面为U字形结构，U字形结构的开口背离发射端PCB板3的金手指31。

在上述光模块中，本体41的横截面采用沿垂直于厚度方向为U字形结构的支架4，在背离发射端PCB板3的金手指31的一侧构成半封闭空间可以对光模块的电器件如高速驱动芯片产生的电磁辐射起到一定的屏蔽作用，半封闭空间可以用于放置发射端PCB板3和接收端PCB板2的电器件23，即支架4所围绕的半封闭空间是激光器、驱动芯片等电器件的集中区域，该区域的电磁辐射最为严重，支架4将发射端PCB板3的金手指31以及接收端PCB板2的金手指21一侧的电磁辐射阻挡在光模块的内部，同时也减少了光模块受到外界的电磁干扰，提高了模块的电磁兼容能力。

在上述光模块的基础上，为了进一步提高光模块的电磁兼容能力，更具体地，如图1所示，上壳和下壳1相扣接，且形成一端开口的腔室，发射端PCB板3及接收端PCB板2设置在腔室内，且发射端PCB板3的金手指31及接收端PCB板2的金手指21伸出腔室的开口。

在上述光模块中，光模块光口方向的电磁辐射则通过上壳和下壳1相扣接形成的腔室在光模块的尾端构成的一个挡板很好地屏蔽在光模块的内部。本体41横截面为U字形结构的支架4与上壳和下壳1一起构成了一个密封的空间，将发射端PCB板3和接收端PCB板2的电器件23如激光器、驱动芯片产生的电磁辐射屏蔽在密封空间的内部，同时也减少了光模块受到外界的电磁干扰，提高了模块的电磁兼容能力。

为了提高支架4的支撑强度，如图3以及图4所示，具体地，本体41的内部设有支撑筋45。

在上述光模块中，支撑筋45可以沿着本体41横截面的U字形结构进行布置，以加强本体41对发射端PCB板3和接收端PCB板2的支撑作用，支撑筋45的具体位置、数目以及强度根据光模块的具体实际情况进行选择。

一种优选实施方式中，发射端PCB板3和接收端PCB板2远离接收端PCB板2的金手指21的一端通过排针焊接固定。

在上述光模块中，在完成发射端PCB板3和接收端PCB板2和支架4的定位后，通过在发射端PCB板3和接收端PCB板2远离接收端PCB板2的金手指21的一端焊接排针进行发射端PCB板3和接收端PCB板2的固定，最后安装上壳，完成光模块的组装。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种光模块，包括上壳、下壳、发射端PCB板及接收端PCB板，其特征在于，还包括支架，所述支架包括本体，所述本体沿所述上壳指向所述下壳的方向具有设定厚度，所述本体朝向所述上壳的端面设有至少三个第一凸台，所述本体朝向所述下壳的端面设有至少三个第一凹槽；

所述接收端PCB板设有通孔，所述第一凸台贯穿通孔以将所述接收端PCB板贴合于所述本体朝向上壳的端面，所述发射端PCB板设有第二凹槽，所述下壳设有第二凸台，所述第二凸台同时贯穿所述第二凹槽和所述第一凹槽以将所述发射端PCB板贴合于所述本体朝向所述下壳的端面，所述发射端PCB板的金手指和所述接收端PCB板的金手指相对设置。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述本体朝向所述下壳的端面上设有两个第三凸台，所述发射端PCB板上设有与所述第三凸台相配合的第三凹槽，所述第三凸台贯穿所述第三凹槽。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述本体还包括贯穿其厚度方向的中空腔，所述发射端PCB板的电器件和所述接收端PCB板的电器件均设置在所述中空腔内。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一凸台和所述第一凹槽沿所述本体的厚度方向分布在所述本体的两个端面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光模块，其特征在于，所述支架采用金属材料制备。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述本体的横截面沿垂直于厚度方向为U字形结构，所述U字形结构的开口背离所述发射端PCB板的金手指。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述上壳和所述下壳相扣接，且形成一端开口的腔室，所述发射端PCB板及所述接收端PCB板设置在所述腔室内，且所述发射端PCB板的金手指及所述接收端PCB板的金手指伸出所述腔室的开口。

8.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述本体的内部设有支撑筋。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述发射端PCB板和所述接收端PCB板远离所述接收端PCB板的金手指的一端通过排针焊接固定。

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