CN110249718A - 带有附连的散热器的壳架 - Google Patents

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Abstract

一种收发器组件，包括壳架和散热器。壳架包括第一和第二间隔开的壁以及跨越第一壁和第二壁的第三壁。第三壁限定开口，并且第三壁包括两个弹簧臂，每个弹簧臂延伸到开口中。散热器包括散热器本体，该散热器本体包括第一表面和从散热器本体的第一表面延伸的突出部以及定位在散热器本体的第一表面上的成对弹簧臂接纳件。成对弹簧臂接合部中的每一个构造成当散热器附连到壳架时与壳架的两个弹簧臂中的相应一个接合。

Description

带有附连的散热器的壳架
技术领域
本发明涉及用于可插合收发器的壳架(笼状结构)。更具体地，本发明涉及具有附连的散热器的这种壳架。
背景技术
当多个壳架在印刷电路板(PCB)上彼此紧邻地堆叠时，已知使用单独的弹簧夹将散热器附连到壳架。弹簧夹或是附连到壳架的后部壳架或是附连到平行于收发器插入方向延伸的壳架的侧壁。其当弹簧夹附连到侧壁时，PCB密度降低，这是因为两个相邻的弹簧夹彼此邻接，在相邻的壳架之间产生空间。可以通过横穿所有相邻壳架的单个弹簧夹来消除壳架至壳架间距，但是必须为每个不同的阵列提供不同的弹簧夹。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种壳架，该壳架包括整体偏置机构，该偏置机构推压散热器抵靠收发器并且消除了对单独的偏置弹簧夹的需求。
根据本发明较佳实施例的壳架包括第一和第二间隔开的壁以及跨越第一壁和第二壁的第三壁。第三壁包括开口，并且第三壁包括两个弹簧臂，每个弹簧臂延伸到开口中。
较佳地，两个弹簧臂各自附连到第三壁并且是悬臂式弹簧臂。两个弹簧臂和开口较佳地接纳散热器的一部分。壳架还较佳地包括散热器，散热器包括柱，其中两个弹簧臂中的一个包括接纳柱的狭槽。两个弹簧臂中的至少一个较佳地包括狭槽。
壳架还较佳地包括附连到两个弹簧臂的散热器。由散热器限定的突出部较佳地在壳架内浮动。散热器较佳地在朝向和远离第三壁的方向上在壳架内可上下移动。
较佳地，第一壁包括第一边缘和相对的第二边缘，第二壁包括第三边缘和相对的第四边缘，并且第三壁包括第五边缘和相对的第六边缘，第一和第二间隔开的壁中的第一壁和第二壁彼此平行或大致平行，第三壁的第五边缘附连到第一壁的第一边缘，而第三壁的相对的第六边缘附连到第二壁的第三边缘，开口由第三壁限定，两个弹簧臂延伸到开口中，并且第一壁的相对的第二边缘和第二壁的相对的第四边缘构造成邻近安装基材定位。
壳架还较佳地包括两个附加的弹簧臂。两个弹簧臂较佳地在第一方向上从第三壁延伸。
根据本发明较佳实施例的散热器包括散热器本体，该散热器本体包括第一表面和从散热器本体的第一表面延伸的突出部以及定位在散热器本体的第一表面上的成对弹簧臂接纳件。成对弹簧臂接纳件中的每一个构造成当散热器附连到壳架时与壳架的两个弹簧臂中的相应一个接合。
成对弹簧臂接纳件较佳地是间隔开的保持销，或者是由散热器本体的第一表面限定的间隔开的凹穴，每个保持销从散热器本体的第一表面延伸。
散热器还较佳地包括由散热器本体的第一表面限定的插入键。散热器还较佳地包括由散热器本体的第一表面限定的保持键，其中保持键与壳架接合以防止在散热器已经附连到壳架之后散热器从壳架脱离。
散热器还较佳地包括附加的成对弹簧臂接纳件。成对弹簧臂接纳件是成对凹穴，每个凹穴在第一方向上延伸。
根据本发明较佳实施例的收发器组件包括壳架和散热器。壳架包括第一和第二间隔开的壁以及跨越第一壁和第二壁的第三壁。第三壁限定开口，并且第三壁包括两个弹簧臂，每个弹簧臂延伸到开口中。散热器包括散热器本体，该散热器本体包括第一表面和从散热器本体的第一表面延伸的突出部以及定位在散热器本体的第一表面上的成对弹簧臂接纳件。成对弹簧臂接合部中的每一个构造成当散热器附连到壳架时与壳架的两个弹簧臂中的相应一个接合。
收发器组件还较佳地包括插合到壳架中的收发器，使得收发器接合突出部。较佳地，散热器本体还包括与第一表面相对的第二表面，并且壳架和散热器不设有在散热器本体的第二表面上施加力的任何弹簧。当收发器定位在壳架的第一和第二间隔开的壁之间时，壳架的第三壁较佳地不弯曲。
较佳地，壳架还包括两个附加的弹簧臂，并且散热器还包括附加的成对弹簧臂接纳件。较佳地，两个弹簧臂在第一方向上从第三壁延伸，并且成对弹簧臂接纳件是成对凹穴，每个凹穴在第一方向上延伸。
通过下面参考附图对本发明较佳实施例的详细描述，本发明的上述或其它特征、元件、特性、步骤和优点会变得更加明显。
附图说明
图1和2示出了根据本发明第一较佳实施例的带有散热器的壳架，其中收发器插合到壳架中。
图3和4是图1的壳架的立体图。
图5是图1的壳架的俯视图。
图6是图1的壳架的侧视图。
图7是图1的壳架的锁定引导部的放大图。
图8和9是图1的散热器的立体图。
图10是图1的散热器的侧视图。
图11是图1的散热器的仰视图。
图12-18示出了将散热器附连到图1的壳架的第一步骤。
图19-23示出了将散热器附连到图1的壳架的第二步骤。
图24和25示出了带有散热器的图1的壳架阵列。
图26是具有单个孔的替代臂的放大图。
图27是具有单一直径的替代柱的放大图。
图28是散热器的放大图，其中替代柱附连到具有替代臂的壳架。
图29是根据本发明第二较佳实施例的带有散热器的壳架的立体图。
图30和31是带有图29的散热器的壳架的侧剖视图。
图32和33是图29的壳架的立体图。
图34是图29的壳架的仰视图。
图35是图29的壳架的侧视图。
图36是图29的壳架的锁定闩锁的放大图。
图37和38是图29的散热器的立体图。
图39是图29的散热器的侧视图。
图40是图29的散热器的仰视图。
图41示出了带有替代散热器的图29的壳架。
图42是带有替代散热器的图29的壳架的侧剖视图。
图43和44是图41的替代散热器的立体图。
图45是替代散热器的热辐射体的正视图。
图46-48是替代散热器的热扩散体的立体图。
图49是替代散热器的热扩散体的正视图。
图50是替代散热器的热扩散体的侧视图。
图51是热扩散体的插合件的立体图。
图52-55是根据本发明较佳实施例的带有不同散热器的壳架的立体图。
图56是根据本发明较佳实施例的壳架的侧剖视图。
图57示出了根据本发明较佳实施例的壳架阵列。
图58是图57的散热器的底部的立体图。
图59是根据本发明较佳实施例的带有附连的热管的壳架的立体图。
图60和61是图59的热管的立体图。
图62和63是根据本发明较佳实施例的带有附连的散热器的壳架的立体图和正视图。
图64和65是图62的散热器的立体图。
图66是根据本发明较佳实施例的带有附连的散热器的壳架的立体图。
图67是示出了根据本发明较佳实施例的壳架和电连接器的分解图。
图68和69是图67的壳架和电连接器的侧剖视图。
具体实施方式
图1和2示出了根据本发明第一较佳实施例的收发器30，其插合到具有附连的散热器20的壳架10中，而图29和30示出了根据本发明第二较佳实施例的具有附连的散热器20的壳架10。
尽管图29和30中未示出收发器30，但是收发器30也可以插合到本发明第二较佳实施例的壳架10中。收发器30可以包括任何合适的收发器，包括例如适用于QSFP+、CXP或SFP+标准的收发器。收发器30可以是电气和/或光学的。虽然收发器30通常发送并接收信号，但是收发器30也可只发送信号或者也可只接收信号。
较佳实施例的壳架10较佳地由冲压金属制成，但是也可以使用其它合适的材料，并且壳架10可以包括弹簧臂。弹簧臂可以在散热器20上传递力，可以约束散热器20在由开口13限定的平面中的在至少一个方向上的移动，并且可以允许散热器20在垂直于或大致垂直于由开口13限定的平面的方向上移动。弹簧臂的示例包括第一较佳实施例的臂12和第二较佳实施例的弹簧11。弹簧臂可以延伸到壳架10的开口13中并且可以延伸到壳架10中，即，延伸到由开口13限定的平面下方。弹簧臂可以在相同的大致第一方向上从壳架10延伸，以允许散热器20沿与第一方向相反的方向滑动到壳架10上，以将散热器20附连到壳架10。一旦散热器20附连到壳架10，则在由开口13限定的平面中，弹簧臂或者可以防止散热器20在任何方向上移动，或者可以防止散热器20除了在第一方向上之外的移动。如果弹簧臂允许散热器20在第一方向上移动，则散热器20能可释放地附连到壳架10。例如，通过在第一方向上滑动散热器，散热器20可以从壳架10脱开。
当制造壳架10时，臂12或弹簧11较佳地被冲压和形成为使得壳架10和臂12或壳架10和弹簧11限定整体式本体，即，限定单个一体式结构。弹簧臂的其它可能布置也是可能的。例如，可以冲压壳架10，然后可以将弹簧臂附加到壳架10。不同的壳架10可以用于不同标准的收发器30。在单个标准内，壳架10可以接受不同高度的收发器。例如，壳架10可以接受不同高度的QSFP+收发器。可以通过制造公差或刻意地设计决定导致各收发器30中的不同高度。本发明较佳实施例的每个壳架10包括通过第三壁连接的第一壁和第二壁，第三壁包括可以接纳散热器30的一部分的开口13。如图56所示，壳架10可以包括第四后壁和第五壁，其与第三壁相对。当收发器30插入壳架10中时，弹簧18可以从第五壁延伸以将收发器30推向第三壁。任意数量的弹簧18可以从第五壁延伸。第五壁上的弹簧18可以在与本发明第一优选实施例的第三壁上的悬臂12或本发明第二较佳实施例的第三壁上的弹簧11相似的偏转范围内具有与其相似的弹簧力。
例如弹簧11和臂12的弹簧臂压靠散热器20，使得当收发器30插入到壳架10中时，散热器20自动偏置抵靠于收发器30。不需要将外力施加于壳架10或散热器20来确保散热器20与收发器30接合。图68和69示出了壳架10和电连接器60。图68示出了插入壳架10中的收发器30，而图69示出了不带收发器30的壳架10。在图68和69中，弹簧11将散热器20推向壳架10的底部，这导致收发器30被推向壳架10的底部，而弹簧18将收发器30推向壳架10的顶部。类似的弹簧力允许收发器PCB与壳架中的连接器的开口对准，而与收发器尺寸无关，并且类似的弹簧力减小了电连接器60内部的触头上的收发器PCB的不对称加载力，这减少或消除了在下排触点上的过大的力，从而改善电连接器60的磨损特性。因为臂12和弹簧11与散热器20的接触收发器30的表面、即散热器20的底表面接合，所以不需要与散热器20的顶表面、侧表面或后表面接合的弹簧或带。
尽管可以在根据本发明较佳实施例的壳架中使用任何尺寸的开口13，但是较大的开口允许散热器20和收发器30之间的直接接触区域更大。在仅在收发器30的局部区域中产生热量的应用中，可以具有包括局部发热区域的单个较小的开口。如图所示，例如在图3和32中，壳架10中的开口13通常是有界的，即完全封闭的，并且由四个侧部限定。但其它开口布置也是可能的。开口13可以是无界的，即不完全封闭的，或者可以由两个、三个或多于四个侧部限定。例如，开口可以是具有三个侧部的有界三角形，或者可以是沿着壳架10的边缘定位的无界V形，使得开口13不完全封闭并且使得V形仅由两个侧部限定。
本发明较佳实施例的散热器20较佳地由包括例如金属的导热材料制成。散热器20可以具有任何合适的形状，包括例如大致矩形的形状，例如，如图8和38中所示。在一些应用中，在收发器插入方向上延伸的壳架长度比垂直或大致垂直于收发器插入方向的壳架宽度长的情况下，散热器20较佳地不具有圆形或大致圆形的形状。散热器20包括与壳架10的弹簧臂接合的弹簧臂接纳件。在第一较佳实施例中，弹簧臂接纳件是与臂12接合的保持销22或26，而在第二较佳实施例中，弹簧臂接纳件是与弹簧11接合的凹穴41。如果弹簧臂接纳件是凹穴41，则弹簧臂接纳件可以各自在第一方向上延伸，以便当散热器20附连到壳架10时允许散热器20相对于壳架10滑动。
如图1、29、53和55所示，散热器20可包括翅片21，翅片21垂直于或大致垂直于(在制造公差内)收发器插入方向延伸或者平行于或大致平行于(在制造公差内)收发器插入方向延伸。翅片21也能以其它方向定向。可以使用任何数量的翅片21。可以使用除翅片21之外的散热结构。例如，可以使用散热销或柱63来代替翅片21或者除了翅片21之外还使用散热销或柱63，例如，如图66中所示。代替翅片21，如图52所示，如以参见的方式整体纳入本文的美国申请第15/261,295号中所公开的，散热器20可包括与壳架10的收发器插入方向平行或大致平行(在制造公差内)延伸的空气流动通道。这些空气流动通道可包括六边形横截面，例如，如美国申请第15/261,295的图3中所示，或包括任何其它合适的横截面形状。如图54所示，空气流动通道也可以垂直于或大致垂直于(在制造公差内)收发器插入方向延伸。散热器20中的空气流动通道较佳地布置成使得当具有散热器20的壳架10例如如图24和25所示布置成阵列时，空气流动通道在壳架阵列的前部和后部之间延伸，或者在壳架阵列的各侧部之间延伸。如美国申请第15/261,295号中所公开的，可使用鼓风机来迫使空气通过空气流动通道以增加冷却量。
如图62-65所示，可以使用具有拉链状结构72和基底73的散热器20。拉链状结构72能以任何合适的方式附连到基底73，包括例如焊接或粘结。如图64和65所示，散热器20可以包括孔43，可使用工具通过孔43使保持闩锁19脱开。如果图64和65的散热器20与第一较佳实施例的壳架10一起使用，则不需要孔43。拉链状结构72提供用于散热的高密度结构。拉链状结构72可以通过将单独冲压的翅片连结在一起而制成。因为各翅片是单独冲压的，所以各翅片可以具有任何合适的形状并且可以包括其它冲压特征。拉链状结构72也可以与图60和61的热管70一起使用。如图62和63所示，拉链状结构72和基底73的宽度可以大于壳架10的宽度，与宽度相同的结构相比，这增加了散热器20的散热量，但是这增加了壳架10所需的PCB区域。
如图67-69所示，本发明较佳实施例的壳架10可包括电连接器60，收发器30插合到其中。电连接器60提供将收发器30固定到安装基材61的机械连接以及收发器30和安装基材61之间的电连接。可使用任何合适的基材作为安装基材61，包括例如PCB。本发明较佳实施例的壳架10可例如包括例如在美国申请第15/261,295号的图11中公开的插座连接器。电连接器60可包括电触头并以固定布置直接连接到安装基材61，如通过美国申请第15/261,295号的图5A中的下连接器所示，或者电连接器可以包括线缆62，线缆62可以是高速和/或低速线缆，并且可以通过线缆62以浮动布置连接到安装基材61，例如通过美国申请第15/261,295号的图5A中的上连接器所示。尽管未在图69中示出，但是如果需要，可以在块42和电连接器60之间提供热路径。例如，块42可以进一步延伸进入壳架10m，并且可以在电连接器60上提供导热材料，以在电连接器60和散热器20之间建立热路径。
根据本发明的较佳实施例，散热器20相对于壳架10浮动并且在壳架内上下移动。上下移动的浮动散热器20可以容纳不同高度的收发器30。浮动散热器20可以相对于收发器30自校平，以确保收发器30或插入到壳架10中的连接器与散热器20之间的适当机械连接。
本发明较佳实施例的散热器20可包括靠近收发器30插入壳架10中所位于的壳架10前部的斜坡28a。当收发器30插入壳架10中时，收发器30的前部与斜坡28a接合，以将浮动散热器20向上推。当收发器30完全插入壳架10中时，第一较佳实施例中的臂12或第二较佳实施例中的弹簧11向下推动散热器20与收发器30接触，从而在收发器30和散热器20之间建立导热路径。
如图59-61所示，可以使用热管70代替散热器20。图57中所示的壳架10可以容纳散热器20或热管70。热管70包括通过弹簧11连接到壳架10的基底71。尽管附图中未示出，但也可以使用液体冷却而不是散热器20或热管70。液体冷却器能以与散热器20和热管70类似的方式附连至壳架10，使得液体冷却器在壳架10内浮动。
壳架10可以布置成阵列，例如，如在图24、25和57中所示。每个散热器20相对于该散热器20所附连于的壳架10独立地浮动，即，每个散热器20独立地偏置。图24和25示出了彼此相邻布置成直线的五个壳架10，而图57示出了彼此相邻布置成直线的三个壳架10。但是可使任何数量的壳架10彼此相邻地对准。在图24和25中，每个壳架10包括散热器20，而在图57中，壳架10中的两个包括散热器20，并且壳架10中的一个不包括散热器20。在图24、25和57中，因为壳架10或散热器20没有横向向外延伸的结构，所以各壳架10可以彼此直接相邻，这减少了壳架10所需的PCB区域的量。如图62和63所示，也可以使散热器20从壳架10横向向外延伸，以增加散热器20的散热量。
例如，1U(1.752英寸)机架单元可包括并排布置的1×32个壳架的阵列。当在70℃或更低的温度下运行时，本发明较佳实施例的散热器20可以消散高达约14W/壳架(的热量)。因此，在具有32个通道的机架单元中，本发明较佳实施例的散热器20可以消散足够的热量，以确保当每个通道在70℃或更低的运行温度下产生高达14W/通道(的热量)时收发器30的适当运行。仅使用本发明较佳实施例的散热器20就可以满足这些热需求。不需要其它散热结构来确保机架单元内的收发器30和其它电子部件的适当运行。为了满足这些热要求，可以使用例如图62和63所示的横向向外延伸并且增加散热量的散热器20。
本发明的第一较佳实施例
图1和2示出了根据本发明第一较佳实施例的收发器30，其插合到具有附连的散热器20的壳架10中。图3-7示出了本发明第一较佳实施例的壳架10。壳架10包括延伸到壳架10中的开口13中的臂12。臂12用于将散热器20固定到壳架10，以便当收发器30未插入壳架10时允许散热器20浮动，而当收发器30通过开口14插入到壳架10中时允许推动散热器20与收发器30接触。
当制造壳架10时，臂12较佳地被冲压和形成使得壳架10和臂12限定整体式本体，即，限定单个一体式结构。其它可能的布置也是可能的。例如，可以冲压壳架10，然后可以将臂12附加于壳架10，使得每个臂12延伸到壳架10的开口13中。
每个臂12可以在相同的大致方向上从壳架10延伸。例如，在图5中，每个臂12从壳架10朝向壳架的顶部延伸。图3-5示出了四个臂12，但是可以使用任何数量的臂，包括例如两个臂。每个臂12可包括狭槽17，在狭槽17的一端处具有插入孔15，并且在狭槽17的另一端处具有锁定孔16。如图7所示，插入孔15大于锁定孔16。插入孔15是散热器20的保持销22可以插入其中的孔。一旦保持销22插入到插入孔15中，散热器20就可以沿着狭槽17滑动，直到保持销22锁定到锁定孔16中为止。锁定孔16将散热器20锁定到壳架10，防止散热器20在由开口13限定的平面中移动并防止散热器20从壳架10脱开。
替代地，如图26所示，臂12中的一个或多个可包含具有单个孔的狭槽17，该单个孔即位于狭槽17的一端处的插入孔15。没有了锁定孔16，除了沿着由狭槽17限定的方向之外，臂12阻止散热器20在由开口13限定的平面中移动，从而允许散热器20沿着狭槽17前后滑动并且从壳架10脱开。图27示出了替代保持销26，其包括具有单一直径的柱27。因为在图27所示的较佳实施例中没有锁定孔16，所以替代保持销26的柱27不需要第二直径。如图28所示，替代保持销26穿过插入孔15放置，并且当散热器20向前滑动时，可使用散热器20的本体上的保持键23来接合壳架10，以防止替代保持销26向后滑动到插入孔15，从而保持散热器20。
如图3-5和26所示，臂12是悬臂式的，使得臂12延伸到壳架10中，即，在由开口13限定的平面下方。臂12在散热器20上提供向下的力，使得当收发器30插合到壳架10中时，散热器20将接触收发器30。臂12自动地将散热器20偏置抵靠于收发器30。臂12允许散热器20浮动并上下移动。上下移动的浮动散热器20可以适应于不同高度的收发器。散热器20不需要在散热器20的顶表面、侧表面或后表面上施加力的弹簧或带。如图56所示，壳架10可包括在底部上的弹簧18，其将浮动散热器20(图56中未示出)向上推向壳架10的顶部。在底部上的弹簧18可以在与臂12相似的偏转范围内具有与其相似的弹簧力，这允许收发器PCB与电连接器60(图56中未示出)的开口对准并且减少了在壳架连接器触点上的收发器PCB的不对称加载力。
尽管图3-7中的壳架10较佳地是矩形的，但是壳架10可以具有任何合适的形状。图3-7仅示出了壳架10的基本轮廓，但是壳架10可以具有附加结构。例如，壳架10可包括附加的开口，包括例如用于热管理(的开口)。如上所述，壳架10也可以具有不同的安装结构。例如，壳架10可以包括可插入PCB中的孔中的压配销，或者可以包括可焊接到PCB的通孔销或SMT凸片。
图8-11示出了散热器20。散热器20包括从散热器20的本体延伸的保持销22。图9和11示出了四个保持销22，但是可以使用任何数量的保持销。臂12的数量和保持销22的数量通常是相同的。每个保持销22包括柱25和帽24。如图10所示，较佳地，保持销22从散热器20的底部延伸的距离小于突出部28从散热器20的底部延伸的距离，这确保突出部28与收发器30接合而保持销22不与收发器30干涉。柱25的直径小于狭槽17的宽度，而帽24的直径大于狭槽17的宽度、大于锁定孔16的直径并且小于插入孔15的直径。柱25和帽24的尺寸允许保持销22插入插入孔15中，沿着狭槽17滑动，并通过锁定孔16锁定就位。如图17所示，柱25可包括在制造公差范围内与锁定孔16的直径相同或大致相同的第二直径，其确保将保持销22锁定在臂12中。
散热器20包括突出部28，当散热器20附连到壳架10时，突出部28从散热器20的本体延伸并进入开口13中。突出部28延伸到开口13中以接触定位在壳架10内部的收发器30和其它部件或仅接触收发器30。如通过比较图5和9所见，突出部28的轮廓可以匹配包括臂12的开口13的轮廓。突出部28和开口13的轮廓可能不匹配，但是允许突出部28与最大的区域匹配，其提供最多热传导。轮廓可以限定任何形状。如图11所示，突出部28在平面轮廓图中限定两个叠加的四边形，即叠加在正方形周界上的矩形周界。该形状可以最大化插入到壳架10中的收发器或其它连接器之间的表面区域接触，并且可以提供键合特征部以将散热器20和在壳架10中的开口13对准。可以使用除矩形形状之外的轮廓或周界。
散热器20还可以包括插入键29和保持键23。插入键29有助于使散热器20相对于壳架10定向，而保持键23防止散热器20从壳架10脱离。
图12-18示出了将散热器20附连到壳架10的第一步骤。图12-16是示出了插入到插入孔15中的保持销22的各种视图。如果散热器20包括插入键29，则插入键29可以有助于使散热器20相对于壳架10定向。图16是保持键23和插入键29相对于壳架10的布置的放大图。在图16所示的该位置中，插入键29在开口13内部，而保持键23在开口13外部。保持键23可以包括斜坡23a，随着保持销22在狭槽17中滑动，斜坡23a与壳架10接合。保持键的斜坡23a推动壳架10远离散热器20。图17和18是保持销22沿着狭槽17滑动并接合锁定孔16之后的壳架10和散热器20的放大图。保持键23的底部接合壳架10的顶部，使得臂12延伸出开口13。图1和2也显示了该相同的位置。
图19-23是示出了附连到壳架10的散热器20的各种视图。散热器20相对于壳架10处于其最终位置。保持键23和插入键29都在开口13内，并且臂12延伸到壳架10中。保持键23的与斜坡23a相对的表面防止散热器20与壳架10脱离。当收发器30插入壳架10中时，臂12用作将突出部28推压抵靠于收发器30的弹簧。突出部28可包括斜坡28a，随着收发器30被推入壳架10中，斜坡28a与收发器30的前部接合。
利用第一较佳实施例的壳架10，可以使用如图59-61所示的热管70或者如图64和65所示的拉链状结构72和基底73，而不是散热器。可以将帽24和保持销22或26附加于热管70的基底71或拉链状结构72的基底73，使得臂12可以将基底71或73固定到第一较佳实施例的壳架10。
图24和25示出了带有散热器20的壳架10的阵列。在图24和25中，五个壳架10彼此相邻布置成直线。但是任何数量的壳架10可以彼此相邻地对准。因为没有从壳架10或散热器20横向向外延伸的结构，所以这些壳架10可以彼此直接相邻，这减少了壳架10所需的PCB区域的量。
第一较佳实施例的壳架10可包括与彼此间隔开的第一壁和第二壁以及跨越第一壁和第二壁的第三壁。第一壁、第二壁或第三壁可以包括或限定开口13，并且两个或更多个臂12可以各自延伸到开口13中。壳架10还可以包括垂直于第三壁的第四后壁、平行于第三壁的第五底壁(未示出)和开口14，开口14构造成接纳模块、收发器或一些其它电气或光学互连件。第一壁可包括第一边缘和相对的第二边缘。第二壁可包括第三边缘和相对的第四边缘，而第三壁可包括第五边缘和相对的第六边缘。第一壁和第二壁可以彼此平行或大致平行。第三壁的第五边缘可以附连到第一壁的第一边缘，而第三壁的相对的第六边缘可以附连到第二壁的第三边缘。第一壁的相对的第二边缘和第二壁的相对的第四边缘构造成邻近诸如PCB之类的安装基材(未示出)定位。第一壁和第二壁的相对的第二边缘和第四边缘可以进一步限定板或基材安装尾部，诸如压配、针眼(EON)柔性销、或表面安装技术(SMT)尾部。EON柔性销在本发明第二较佳实施例的壳架10上示出，例如，如图29中所见。两个或更多个臂12可各自在具有第一壁、第二壁或第三壁的平面中、在远离第三壁或顶壁并朝向第一壁的相对的第二边缘或第二壁的相对的第四边缘的方向上、或在远离散热器20的翅片21的方向上延伸到开口13中。
本发明的第二较佳实施例
图29和30示出了根据本发明第二较佳实施例的带有附连的散热器20的壳架10。虽然图29和30中的壳架10和散热器20与图1和2中的壳架10和散热器20共享一些相似之处，但存在一些差异，包括散热器20如何附连到壳架10以及如何防止散热器20和壳架10彼此脱离。
在图1和2中，散热器20使用散热器20上的销22或26和壳架10上的臂12附连到壳架10，而在图29和30中，散热器20不设有销而是使用壳架10上的、与散热器20中的凹穴41接合的弹簧11附连到壳架10。图30是示出与散热器20中的凹穴41接合的弹簧11的侧剖视图弹簧11较佳地是具有S形的板簧，如图30所示，但是也可以使用其它合适的弹簧和形状。
如图10所示，通过散热器20中的保持键22防止第一较佳实施例的散热器20从壳架10脱离，而如图31所示，通过壳架10上的、与散热器20上的块42接合的保持闩锁19防止第二较佳实施例的散热器20从壳架10脱离。图32和57示出了保持闩锁19相对于开口13的不同可能的布置。图32示出了位于更远离开口14的壳架10后部中的开口13中的保持闩锁19。图57示出了在更靠近开口14的壳架10前部中的开口13中的保持闩锁19。如图57所示，保持闩锁19可横向偏移。
当制造壳架时，弹簧11较佳地被冲压和形成使得壳架10和弹簧11限定整体式本体，即，限定单个一体式结构。其它可能的布置也是可能的。例如，可以冲压壳架10，然后可以将弹簧11附加于壳架10，使得每个弹簧11延伸到壳架10的开口13中。
每个弹簧11可以在相同的大致方向上从壳架10延伸。例如，在图30中，每个弹簧11从壳架10朝向壳架的底部延伸。如图32所示，壳架10可包括两个开口13，并且两个弹簧11可延伸到每个开口13中。图32-34示出了四个弹簧11，但是可以使用任何数量的弹簧，包括例如两个弹簧，并且可以使用弹簧的任何布置，包括例如在一个开口13中有两个弹簧，并且另一个开口13中没有弹簧，或在每个开口中有一个弹簧。还可以使用开口13的任何合适数量和布置。散热器20在第一方向上滑动到壳架10上，使得弹簧11与散热器20的凹穴41接合。然后，除了在与第一方向相反的方向上之外，弹簧11防止散热器20在由开口13限定的平面中移动。
如图32所示，弹簧11延伸到壳架10的开口13中，并且如图35所示，在弹簧11的与附连到壳架10的弹簧11的部分相对的远端处的弹簧11的末端壳架包括位于由开口13限定的平面内的接合部，弹簧11的剩余部分位于由开口13限定的平面上方。如图35所示，弹簧11可以具有大致S形，其中弹簧11向后折叠到其自身上，且接合部从S形的顶部向下朝向壳架10延伸。其它合适的形状和布置也是可能的，包括例如，取决于散热器30中的凹穴41的尺寸和位置，弹簧11的末端和接合部位于由开口13限定的平面的上方或下方。
每个弹簧11插入散热器20中的相应凹穴41中以接合散热器20。弹簧11在散热器20上提供向下的力，使得当收发器30插合到壳架10中时，散热器20将接触收发器30。弹簧11自动地将散热器20偏置抵靠于收发器30。弹簧11允许散热器20浮动并上下移动。上下移动的浮动散热器20可以适应于不同高度的收发器。散热器20不需要在散热器20的顶表面、侧表面或后表面上施加力的弹簧或带。壳架10上的弹簧11在散热器20内的凹穴41上施加向下的力。如图56所示，壳架10可包括在底部上的弹簧18，其将浮动散热器20向上推向壳架10的顶部。在底部上的弹簧18可以在与在顶部上的弹簧11相似的偏转范围内具有与其相似的弹簧力，这允许收发器PCB与电连接器60的开口对准并且减少了在壳架连接器触点上的收发器PCB的不对称加载力。
尽管图32-36中的壳架10较佳地为矩形，但壳架可具有任何合适的形状。代替EON柔性销，壳架10可以具有不同的安装结构。例如，壳架10可以包括可插入PCB中的孔中的压配销，或者可以包括可焊接到诸如PCB之类的安装结构的通孔销或SMT凸片。
图37-40示出了根据本发明第二较佳实施例的散热器20。散热器20包括接纳壳架10上的弹簧11的凹穴41。可以使用任何数量的凹穴41，包括例如两个凹穴。散热器20中的凹穴41的数量较佳地对应于壳架10上的弹簧11的数量。凹穴41可以各自在与弹簧11延伸的方向相反的同一大致方向上延伸，以允许散热器20相对于壳架10滑动。凹穴41可以敞开，具有在凹穴41上方的散热器20中的孔，如图52-55所示，或者凹穴41可以闭合，没有在凹穴41上方的散热器20中的孔，如图38和44所示。散热器20顶部上的孔允许散热器20通过挤出而被制造为单个部件，然后利用二次加工创建凹穴41的弹簧接触区域。
散热器20包括块42，当散热器20附连到壳架10壳架时，块42延伸到壳架10的开口13中的一个中，并且块42与壳架10的保持闩锁19接合，这防止散热器20从壳架10脱离。可以将散热器20可释放地附连到壳架10。例如，散热器20可以包括孔43，工具可以通过孔43插入以将保持闩锁19与块42脱开，使得散热器20可以从壳架10脱离。孔43可以具有任何合适的形状，并且可以位于任何位置处，使得工具可以使保持闩锁19与块42脱开。工具例如可以是销，但也可以使用其它合适的工具。孔43是可选的，但是没有孔43，散热器20无法轻易地与壳架10脱离而不损坏壳架10。如图59-61所示，孔43能以与图57的保持闩锁19相似的方式偏移。
图58示出了适合与图57的壳架10一起使用的散热器20的底部。图69示出了保持闩锁19与散热器20的插入键29接合，而图31示出了保持闩锁19与散热器20的块42接合。图58的插入键29能以与图57的保持闩锁19相似的方式偏移。
散热器20包括突出部28，当散热器20附连到壳架10时，突出部28从散热器20的本体延伸并进入开口13中。突出部28延伸到开口13中以接触定位在壳架10的第一壁、第二壁和第三壁内部的收发器30和其它部件或仅接触收发器30。如通过比较图32和38所见，突出部28的轮廓可以匹配包括弹簧11的开口13的轮廓。突出部28和开口13的轮廓可能不匹配，但是允许突出部28与最大的区域匹配，其提供最多热传导。轮廓可以限定任何形状。如图40所示，突出部28在平面轮廓图中限定两个叠加的四边形，即叠加有正方形周界的矩形周界。突出部28的轮廓可以最大化插入到壳架10中的收发器或其它连接器之间的表面区域接触，并且可以提供键合特征部以将散热器20和在壳架10中的开口13对准。可以使用除矩形形状之外的轮廓或周界。
突出部28可以包括插入键29，并且可以构造成使得仅某些类型的收发器可以完全插入到壳架10中。例如，如图40所示，插入键29可以在垂直于或大致垂直于收发器插入方向的方向上偏移到一侧。偏移插入键29仅允许QSFP和QSFP双密度收发器被插入到壳架10中。
利用本发明第二较佳实施例的壳架10，可以使用如图59-61所示的热管70或者如图64和65所示的拉链状结构72和基底73，而不是散热器20。如图60所示，基底70、73可以包括与第二较佳实施例的壳架10上的弹簧11接合的凹穴41。
在本发明的第二较佳实施例中，壳架10和散热器20的组件与图12-23中所示的第一较佳实施例的壳架10和散热器20的组件的相似之处在于，散热器20放置在壳架10的顶部上并向前滑动以将散热器20附连到壳架10保持闩锁19与在散热器20的下侧上的块42接合。如果散热器20包括孔43，则可以通过将工具插入散热器20的顶部上的孔43中以使保持闩锁19偏转并向后滑动散热器20而将散热器20从壳架10移除。
图41-48示出了替代的散热器20，其可与图32-36中所示的壳架10一起使用。除了替代的散热器20包括可以彼此连接的热扩散体45和热辐射体46之外，该散热器20类似于在图37-40中示出的散热器20。热扩散体45包括与热辐射体46上的臂48接合的凹槽47。图41和42示出了替代的散热器20，其中热扩散体45和热辐射体46彼此连接，并且替代的散热器20通过弹簧11(在图41和42中未示出)和保持闩锁19(如图42的剖视图所示)连接到壳架10。
图43和44示出了替代的散热器20，其中热扩散体和热辐射体彼此连接。与图37和38中所示的散热器一样，替代的散热器包括与壳架上的保持闩锁接合的块、可用于使保持闩锁与块脱开的孔以及具有斜坡的突出部。
图45示出了热辐射体的正视图。热辐射体包括与热扩散体中的相应凹槽接合的臂，并且包括远离热扩散体延伸的翅片。热辐射体可包括铝或其它合适的材料。
图46-50示出了热扩散体45。热扩散体45包括与热辐射体46的臂48接合的凹槽47。热扩散体45和热辐射体46能以任何合适的方式附连，包括例如铆接、螺钉连接、用导热粘合剂固定、焊接，使用诸如铟泰公司(Indium Corporation)的纳米箔(Nanofoil)之类的放热反应箔进行热粘结、振动焊接等。当收发器或连接器插合到壳架10中时，热扩散体45的底部接触收发器或连接器。热扩散体45可以由铜或其它合适的导热材料制成。热扩散体45还可以包括开口49，当热扩散体45连接到热辐射体46时，开口49限定凹穴41。如图46和47所示，热扩散体45还可以包括插合件50。图46示出了带有插合件50的热扩散体45，而图47示出了不带插合件50的热扩散体45。插合件50在图51中示出插合件50。插合件50可以是将热扩散体45粘结到热辐射体46的导热物质。例如，插合件50可以是导热硅酮粘合剂或可以是焊料。插合件50较佳地消除热扩散体45和热辐射体46之间的任何空隙，这将减小热阻。
图32-36示出了本发明第二较佳实施例的壳架10。壳架10可包括第一和第二间隔开的壁以及跨越第一壁和第二壁的第三壁。第一壁、第二壁或第三壁可以包括或限定一个或多个开口，并且两个或更多个弹簧11可以各自延伸到开口中。壳架10还可以包括垂直于第三壁的第四后壁、平行于第三壁的第五底壁和开口14，开口14构造成接纳模块、收发器或一些其它电气或光学互连件。第一壁可包括第一边缘和相对的第二边缘。第二壁可包括第三边缘和相对的第四边缘，而第三壁可包括第五边缘和相对的第六边缘。第一和第二间隔开的壁的第一壁和第二壁可以彼此平行或大致平行。第三壁的第五边缘可以附连到第一壁的第一边缘，而第三壁的相对的第六边缘可以附连到第二壁的第三边缘。第一壁的相对的第二边缘和第二壁的相对的第四边缘构造成邻近诸如PCB之类的安装基材定位。第一壁和第二壁的相对的第二边缘和第四边缘进一步限定EON柔性销，但是也可以使用其它板或基材安装尾部，诸如压配或SMT尾部。两个或更多个弹簧11可各自在具有第一壁、第二壁或第三壁的平面中、在远离第三壁或顶壁并朝向第一壁的相对的第二边缘或第二壁的相对的第四边缘的方向上、或在远离散热器20的翅片21的方向上，大致延伸到开口13中。
应当理解，前面的描述只是对本发明的说明。在不偏离本发明的情况下，本领域技术人员可以设想各种替代和修改。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书的范围内的所有这些替代、修改和变型。

Claims (24)

1.一种壳架，包括：
间隔开的第一壁和第二壁；以及
第三壁，所述第三壁跨越所述第一壁和所述第二壁；其中
所述第三壁包括开口，并且所述第三壁包括两个弹簧臂，每个所述弹簧臂延伸到所述开口中。
2.如权利要求1所述的壳架，其特征在于，所述两个弹簧臂各自附连到所述第三壁并且是悬臂式弹簧臂。
3.如权利要求1或2所述的壳架，其特征在于，所述两个弹簧臂和所述开口接纳散热器的一部分。
4.如权利要求3所述的壳架，其特征在于，还包括散热器，所述散热器包括柱；其中
所述两个弹簧臂中的一个包括接纳所述柱的狭槽。
5.如权利要求1-3中一项所述的壳架，其特征在于，所述两个弹簧臂中的至少一个包括狭槽。
6.如权利要求1-2或5中一项所述的壳架，其特征在于，还包括附连到所述两个弹簧臂的散热器。
7.如权利要求6所述的壳架，其特征在于，由所述散热器限定的突出部在所述壳架内浮动。
8.如权利要求6所述的壳架，其特征在于，所述散热器在朝向和远离所述第三壁的方向上在所述壳架内能上下移动。
9.如权利要求1-8中一项所述的壳架，其特征在于，所述第一壁包括第一边缘和相对的第二边缘，所述第二壁包括第三边缘和相对的第四边缘，并且所述第三壁包括第五边缘和相对的第六边缘，所述间隔开的第一壁和第二壁中的所述第一壁和所述第二壁彼此平行或大致平行，所述第三壁的所述第五边缘附连到所述第一壁的所述第一边缘，而所述第三壁的相对的所述第六边缘附连到所述第二壁的所述第三边缘，所述开口由所述第三壁限定，所述两个弹簧臂延伸到所述开口中，并且所述第一壁的相对的所述第二边缘和所述第二壁的相对的所述第四边缘构造成邻近安装基材定位。
10.如权利要求1-9中一项所述的壳架，其特征在于，所述壳架还包括两个附加的弹簧臂。
11.如权利要求1至10中一项所述的壳架，其特征在于，所述两个弹簧臂在第一方向上从所述第三壁延伸。
12.一种散热器，包括：
散热器本体，所述散热器本体包括第一表面和从所述散热器本体的所述第一表面延伸的突出部；以及
成对弹簧臂接纳件，所述成对弹簧臂接纳件定位在所述散热器本体的所述第一表面上；其中
所述成对弹簧臂接纳件中的每一个构造成当所述散热器附连到壳架时与所述壳架的两个弹簧臂中的相应一个接合。
13.如权利要求12所述的散热器，其特征在于，所述成对弹簧臂接纳件是间隔开的保持销，每个所述保持销从所述散热器本体的所述第一表面延伸。
14.如权利要求12所述的散热器，其特征在于，所述成对弹簧臂接纳件是所述散热器本体中的间隔开的凹穴。
15.如权利要求12-14中一项所述的散热器，其特征在于，还包括由所述散热器本体的所述第一表面限定的插入键。
16.如权利要求12-15中一项所述的散热器，其特征在于，还包括由所述散热器本体的所述第一表面限定的保持键，其中所述保持键与所述壳架接合以防止在所述散热器已经附连到所述壳架之后所述散热器从所述壳架脱离。
17.如权利要求12-16中一项所述的散热器，其特征在于，所述散热器还包括附加的成对弹簧臂接纳件。
18.如权利要求12-17中一项所述的散热器，其特征在于，所述成对弹簧臂接纳件是成对凹穴，每个所述凹穴在第一方向上延伸。
19.一种收发器组件，包括：
壳架，所述壳架包括：
间隔开的第一壁和第二壁；和
第三壁，所述第三壁跨越所述第一壁和所述第二壁；其中：
所述第三壁限定开口，并且所述第三壁包括两个弹簧臂，每个所述弹簧臂延伸到所述开口中；以及
散热器，所述散热器包括：
散热器本体，所述散热器本体包括第一表面和从所述散热器本体的所述第一表面延伸的突出部；和
成对弹簧臂接纳件，所述成对弹簧臂接纳件定位在所述散热器本体的所述第一表面上；其中：
所述成对弹簧臂接合部中的每一个构造成当所述散热器附连到所述壳架时与所述壳架的所述两个弹簧臂中的相应一个接合。
20.如权利要求19所述的收发器组件，其特征在于，还包括插合到所述壳架中的收发器，使得所述收发器接合所述突出部。
21.如权利要求19或20所述的收发器组件，其特征在于：
所述散热器本体还包括与所述第一表面相对的第二表面；以及
所述壳架和所述散热器没有在所述散热器本体的所述第二表面上施加力的任何弹簧。
22.如权利要求19-21中一项所述的收发器组件，其特征在于，当收发器定位在所述壳架的间隔开的所述第一壁和所述第二壁之间时，所述壳架的所述第三壁不弯曲。
23.如权利要求19-22中一项所述的收发器组件，其特征在于：
所述壳架还包括两个附加的弹簧臂；并且
所述散热器还包括附加的成对弹簧臂接纳件。
24.如权利要求19-23中一项所述的收发器组件，其特征在于：
所述两个弹簧臂在第一方向上从所述第三壁延伸；并且
所述成对弹簧臂接纳件是成对凹穴，每个所述凹穴在所述第一方向上延伸。
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