CN111033916B - 一种具有固定散热器的收发器组件阵列及浮动收发器 - Google Patents

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Abstract

笼罩组件包括具有顶壁和底壁的笼罩以及位于该顶壁和该底壁之间的电插座，这使得该电插座在该笼罩内在该顶壁和该底壁之间相反的方向上浮动。

Description

一种具有固定散热器的收发器组件阵列及浮动收发器
背景技术
1.技术领域
本发明涉及收发器组件。更具体地，本发明涉及一种收发器组件，其中收发器和收发器插座在笼罩笼罩内浮动。
2.相关技术
图1示出了已知的收发器组件100。如图1所示，收发器110被插入到面板190的高速输入/输出(I/O)端口中，所述高速输入/输出(I/O)端口包括笼罩130的后部中的收发器插座120。笼罩130安装在某载体或印制电路板(PCB)主板140上。散热器150附连在笼罩130顶部。散热器150通过使空气流过散热器150而实现对流冷却。收发器组件100可以与已知的连接器模块标准一起使用，包括小型可插拔(SFP)、四通道小型可插拔(QSFP)、四通道小型可插拔双密度(QSFP-DD)、八通道小型可插拔(OSFP)、C型可插拔(CFP)、100型可插拔(CXP)、400型可插拔(CDFP)等。OSFP连接器模块包括散热器，该散热器包括短散热片并且与该连接器模块的上壳体成一体，这是该QSFP系列产品的显著特征。由于该散热器的散热片较短，所以该OSFP连接器模块的散热能力有限。
如图1中的竖直双向箭头所示，在笼罩130顶部上的散热器150上下浮动，这使得收发器110和/或笼罩130的厚度可变。
图2示出了安装在线卡240上但没有散热器的一排收发器组件200的俯视图，如本领域中已知的。如图2所示，多个收发器210各自插入到笼罩230中。如图3所示，每个笼罩230包括一个收发器插座220。
图3示出了图2中沿A-A线的截面图。图3示出了在收发器210顶部和笼罩230顶部之间的变化的间隙，图3最右侧的笼罩230内部没有收发器210，而是在这里示出了笼罩230内部的收发器插座220。间隙的大小由于收发器210和/或笼罩230中的制造公差而改变。名义间隙为0.4mm，实际间隙在0.25mm到0.65mm之间。间隙是一个考虑因素，因为收发器210的顶部应当在收发器210和散热器250之间的最大可用公共表面区域上与相应散热器250的底部相接触，以将来自收发器210的热量最大化地传导到散热器250。如果在收发器210的顶壁或顶表面与散热器250的紧邻底壁或底表面之间存在间隙，则从收发器210到散热器250的热耗散无法实现最大化，尤其是在散热器250静态地安装(即，不浮动)到笼罩250的应用场合中。
图4示出了安装在载体PCB440上的已知的笼罩组件405。笼罩组件405包括具有散热器450的笼罩430，笼罩430内的收发器插座(未示出)以及从笼罩430的后部(即，与收发器插入其中的开口490相反的一侧)延伸的缆线连接器412。收发器可以插入笼罩430中的开口490中。图4示出了连接至第一组缆线415的第一连接器420和连接至第二组缆线415的第二连接器425。第一连接器420与第二连接器425可以连接到PCB上远离笼罩430的位置。
图5示出了本领域的可安装于支架的收发器组件阵列505。图5示出了插入到笼罩组件530阵列中的收发器组件500阵列。
热管理是收发器组件阵列的难题。已知的收发器通常是有源光缆(AOC)的一部分。所述收发器包括有源光学部件，例如，会产生热量的光-电(O-E)转换和/或电-光(E-O)转换部件。已知的笼罩组件所包括的散热器并不总是能为有源光学组件所产生的热量提供充足的热管理。另外，该散热器所提供的强制气流或对流冷却不足以使该有源光缆(AOC)正常工作。
诸如冷板、热管等的主动冷却方法能够提供合适的热管理。但使用共用的冷板或热管要求所有收发器的顶部在同一基准平面上，以确保每个收发器与该共用的冷板或热管正确接触。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的优选实施例提供了收发器组件和笼罩组件，其中该笼罩中的收发器和相关联的收发器插座都可以浮动，这使得该收发器的顶部可以通过与一个单独的共用基准平面对准而与单个整体散热器接合。
本发明的优选实施例还提供了一种收发器组件和一种笼罩组件，其中，接触片位于收发器PCB的底部，这使得该收发器与该笼罩组件的底部处的压接连接器而不是边缘卡连接器接合，并且继而允许该收发器被推向固定的换热器。
根据本发明的优选实施例，笼罩组件包括笼罩，该笼罩包括顶壁和底壁以及位于该顶壁和该底壁之间的电插座，这使得该电插座在该顶壁和该底壁之间沿相反方向在该笼罩内浮动。
该笼罩组件还优选地包括中间基板，该电插座安装在该中间基板上。该中间基板优选地可以在该笼罩中的顶壁和底壁之间沿相反方向浮动。
优选地，该笼罩组件还包括从底壁延伸的多个臂，并且该多个臂中的至少一个臂被布置成当收发器插入到笼罩组件中时接合收发器的底表面。该多个臂中的至少一个臂优选地被布置为与该中间基板的底表面接合。
优选地，该笼罩组件还包括固定于该笼罩顶壁的换热器，并且当收发器插入到该笼罩组件中时，该收发器的顶表面向该换热器的底表面偏置。当该收发器插入到该笼罩组件中时，该收发器的顶表面区域优选地通过该笼罩中的开口接触该换热器的该底表面。
该笼罩组件还优选地包括压接连接器。该压接连接器的接触件优选地允许该中间基板在该顶壁和该底壁之间的方向上浮动。该笼罩优选地包括挡止件，该挡止件接合该中间基板以确保该压接连接器的接触件保持与该中间基板的电连接。
该笼罩优选地包括至少一个引导件，该引导件允许该电插座在该顶壁和该底壁之间的方向上浮动。所述至少一个引导件优选地与该中间基板中的凹槽接合。优选地，该笼罩组件还包括将缆线连接到该电插座的索环(grommet)，并且所述至少一个引导件与该索环中的槽接合。
该笼罩组件优选地还包括连接于该电插座的缆线。
根据本发明的优选实施例，所述收发器组件包括根据本发明的各种优选实施例中一个的笼罩组件，以及插入到笼罩组件中的所述收发器。
优选地，该收发器插入该电插座中，并且该收发器在该顶壁和该底壁之间的相反方向上在该笼罩内浮动。该收发器优选地插入到该电插座中并且该收发器向该顶壁偏置。优选地，该收发器组件还包括固定于该笼罩的该顶壁的换热器，并且当该收发器插入到该笼罩组件中时，该收发器的顶表面区域向该换热器的底表面偏置。
根据本发明的优选实施例，笼罩组件阵列包括笼罩组件的阵列，该笼罩组件中的每一个组件都由本发明的各种优选实施例中的一个实施例的该笼罩组件和与该笼罩组件阵列中的每个笼罩组件有热接触的换热器界定。
该换热器优选地为主动换热器或被动换热器。所述笼罩组件的阵列优选地界定相对于该换热器的共用基准平面。该共用基准平面优选地包括每个笼罩组件的一个开口。
根据本发明的优选实施例，收发器组件阵列包括本发明的各种优选实施例之一的该笼罩组件阵列和插入该笼罩组件阵列的笼罩组件中的收发器。
根据本发明的优选实施例，笼罩组件包括笼罩和定位在该笼罩的底部并且由该笼罩围绕的压接件，这使得当收发器插入该笼罩中时，该收发器被迫朝向该笼罩的顶部。
所述笼罩组件还优选地包括至少一个弹簧，当该收发器插入到该笼罩组件中时，该至少一个弹簧接合该收发器的底表面。所述笼罩组件还优选地包括至少一个臂，该至少一个臂在该收发器插入到该笼罩组件中时接合该收发器的底表面。优选地，该笼罩组件还优选地包括换热器，并且当该收发器插入到该笼罩组件中时，该收发器的顶表面朝向该换热器的底表面偏置。该压接件优选地是压接连接器。
根据本发明的优选实施例，收发器组件包括在基板上的本发明的各种优选实施例中的一个优选实施例的该笼罩组件和插入到该笼罩组件中的收发器。
该压接件的接触件优选地直接连接到该收发器中的收发器PCB上的接触片并且直接连接到该基板。
根据本发明的优选实施例，笼罩组件阵列包括在衬底上的本发明的各种优选实施例中的一个优选实施例的该笼罩组件阵列和与该笼罩组件阵列中的每个笼罩组件有热接触的换热器。
该换热器优选地为主动换热器或被动换热器。该笼罩组件阵列优选地界定相对于该换热器的共用基准平面。该共用基准平面优选地包括每个笼罩组件的一个开口。
根据本发明的优选实施例，收发器组件阵列包括本发明的各种优选实施例中的一个优选实施例的该笼罩组件阵列和插入该笼罩组件阵列的笼罩组件中的收发器。
根据本发明的优选实施例，电连接器包括压接连接器、电连接到该压接连接器的PCB，以及电连接到该PCB的插座连接器。该PCB和该插座连接器在第一方向和第二方向上一起移动，并且该PCB和该插座连接器在第一方向上被偏置。
根据本发明的优选实施例，笼罩组件阵列包括共用散热器和笼罩。每个笼罩的顶表面都有一个开口，当收发器插入到该笼罩中时，每个收发器的顶表面和该公共散热器的该底表面可以通过笼罩的顶表面直接接触，此外，每个该笼罩还包括一个可以朝向和远离该共用散热器自由浮动并且与该收发器接合的电连接器，以及至少一个偏压件，当该收发器插入到该笼罩中时，该至少一个偏压件将该收发器偏压抵靠该公共散热器。
该至少一个偏压件中的一个偏压件优选地是可以为所述收发器提供电接触的压接连接器。
根据本发明的优选实施例，收发器组件阵列包括在基板上的本发明的各种优选实施例中的一个优选实施例的该笼罩组件阵列和插入到该笼罩的一个笼罩中的该收发器。
本发明的上述特征和其他特征、元件、特性、步骤和优点会在以下的优选实施例中，根据附图，进行更详细的描述。
附图简要说明
图1是具有浮动散热器和固定连接器的已知收发器组件的剖面图。
图2是已知收发器组件阵列的俯视图。
图3是图2中所示的已知收发器阵列沿线A-A的正面剖视图。
图4是已知笼罩组件的透视图。
图5是已知的可安装于支架的收发器组件阵列的剖面图。
图6是根据本发明优选实施例的收发器组件的透视图。
图7是根据本发明优选实施例的收发器的透视图。
图8和9是根据本发明优选实施例的笼罩组件的剖面图。
图10和11是根据本发明优选实施例的笼罩的透视剖面图。
图12是根据本发明的优选实施例的索环的侧视图。
图13是根据本发明优选实施例的该中间PCB的透视图。
图14至16是根据本发明优选实施例的该收发器组件的剖面图。
图17是根据本发明优选实施例的收发器组件的剖面图。
图18是本发明优选实施例的收发器组件阵列的透视图。
图19是根据本发明的优选实施例的换热器的透视图。
图20是本发明优选实施例的收发器组件阵列的透视图。
图21和22是根据本发明优选实施例的浮动连接器和中间PCB的侧视图和透视图。
图23是根据本发明优选实施例收发器的透视图。
图24是根据本发明优选实施例收发器的剖面示意图。
图25是根据本发明的优选实施例笼罩组件的透视剖面图。
图26是根据本发明优选实施例收发器组件的截面图。
图27是可以与本发明的优选实施例收发器组件一起使用的内插器(interposer)的剖面图。
图28是根据本发明的优选实施例笼罩组件的透视剖面图。
图29是根据本发明优选实施例收发器组件的剖面图。
图30至32是根据本发明优选实施例笼罩组件的剖面示意图。
图33和34是根据本发明优选实施例的收发器组件的剖面图。
图35是可以与根据本发明的优选实施例的笼罩组件一起使用的换热器的热流图。
图36是本发明优选实施例的收发器组件阵列的简化剖面图。
具体实施方式
图6示出了根据本发明优选实施例的收发器组件600。如图6所示，收发器组件600包括插入到安装于PCB640的一个导电笼罩组件630中的有源光缆(active optical cable，AOC)615的收发器610。拉片680可选地用来抓紧收发器组件600并辅助发器组件600插入笼罩组件630和辅助从笼罩组件630中取出收发器组件600。尽管图6未示出，换热器，比如散热器、冷板或热管，可经由笼罩组件630的顶部或通过笼罩组件630中的开口690接触收发器610的顶部，如下文的详细讨论。
可以使用主动换热器和被动换热器。例如，主动换热器可以是使用对流液体冷却的冷板，或者是使用相变来提供冷却的热管或蒸汽室。被动换热器可以是提供对流冷却的散热器。由于该笼罩的顶部以及该换热器的底表面都是静止的或固定的，或是设计成无法做相对运动的，因此该换热器的该底表面的该基准面(如图8所示)也是静止的或固定的。该换热器可以包括台面和/或凹槽以抵消由制造公差导致的该笼罩组件的高度差(如图6所示)。
图7示出了根据本发明的优选实施例的示例性收发器710。收发器710可以是前面板可插拔收发器。图7中所示的收发器是QSFP收发器；然而，可以使用任何合适的收发器标准，包括例如，SFP、QSFP-DD、OSFP、CFP、CXP、CDFP以及仍有待开发的收发器标准。包括与该收发器壳体成一体的散热器的收发器，例如OSFP收发器，可以与本发明的各种优选实施例的该笼罩组件一起使用。这样的笼罩组件可以通过增大散热片的有效散热片长度和增加用于散热的可用表面积来提高该收发器的散热能力。
如图7所示，收发器710包括壳体760、连接到壳体760的缆线715、用于将收发器710插入/拔出该笼罩组件的拉片780以及收发器PCB740。图7示出壳体760可以包括凸缘765和凹槽770，当收发器710插入到该笼罩组件中时，凹槽770与该笼罩接合以将收发器710定向在该笼罩内。如图7所示，凹槽770和凸缘765可以被连接上，但这不是必须的。图7还示出了具有包括接触片的暴露边缘的收发器PCB740。
图8和9示出了没有对接收发器的笼罩组件810的示例性视图。如图8和9所示，笼罩组件810可以包括笼罩830和笼罩830内的插座820和中间PCB845(与该收发器PCB分离)，中间PCB845相对于笼罩830机械地浮动，以使得插座820和中间PCB845相对于笼罩830的位置不固定。可以使用任何合适的基板来代替中间PCB845。当该收发器插入插座820中时，该收发器也可以在笼罩组件810内，或相对于笼罩组件810或换热器(图8和9中未示出)在上下方向上浮动。
缆线815可以从笼罩830的后部延伸并且可以使用索环825连接到插座820。缆线815可以被称为"跨接缆线"，因为缆线815在插座820和支持笼罩830的PCB840上的远程位置之间进行直接电连接，即，缆线815跨接PCB840。任何合适的缆线815都可以用作跨接缆线815，包括例如双轴缆线和同轴缆线。跨接缆线815除了高速跨接缆线之外还可以包括低速跨接缆线。
插座820可以安装到中间PCB845上，并且可以包括直接连接到中间PCB845的接触件和连接到缆线815的其他接触件。插座820可以包括能够插入中间PCB845中的相应孔中以将插座820安装到中间PCB845的压配合尾部或针眼尾部。插座820的尾部可以被插入到中间PCB845的相应孔中。可以以其他方式将插座820安装到中间PCB845上，包括例如表面组装技术(SMT)或通孔焊接。
可以通过与跨接缆线815连接的接触件传输，即发送或接收例如数字信号的高速信号，并且通过直接连接到中间PCB845的接触件传输低速信号(例如控制或边带信号)和电力到中间PCB845。不使用跨接缆线815，或者除了使用跨接缆线815之外，可以使用高速内插器将高速信号路由到PCB840。所述高速内插器可以使用任何合适的接触件，包括例如弹簧针、压接接触件、双悬臂、具有焊球的单悬臂、顺应针触头，以传输高速信号。还可以通过跨接缆线815传输低速信号，在这种情况下可以使用低速缆线。插座820可以包括闩锁特征，这使得更容易将所述收发器插入到笼罩组件830中。如果插座820具有闩锁特征，则该拉片可用于将该收发器从插座820中解锁，以将该收发器从笼罩组件830中拔出。
笼罩830可以包括从笼罩830的底部延伸的臂890。当收发器被插入到笼罩830中时，臂890发生弹性变形，从而向该收发器的该底部提供弹力。臂890在该收发器和中间PCB845上提供法向力，迫使该收发器和中间PCB845朝向笼罩830的该顶壁或开口1070向上移动。该收发器和中间PCB845的向上的移动被该收发器壳体的该顶部所限制，该收发器壳体通过笼罩830的开口1010与该换热器的该底部接触。压迫该收发器壳体的该顶部抵靠该换热器的该底部的该法向力提供了该收发器壳体和该换热器之间的机械接触，并且因此提供了用于从该收发器壳体到该换热器的热流的连续的热传导路径。
笼罩830包括由相对的顶壁和底壁连接的第一相对侧壁和第二相对侧壁，其中第一侧壁和第二侧壁中的每一个、该顶壁和该底壁从前到后沿该笼罩的长度方向延伸。所述顶壁可以包括能够容纳所述换热器的一部分的开口。所述臂从所述底壁延伸以在所述收发器插入所述笼罩中时朝向所述顶壁推动所述收发器。
如图10所示，笼罩830可以包括六个臂890，臂890为三排，每排两个臂。当该收发器插入到笼罩830中时，前两个臂890(朝向笼罩830的开口)可以接合收发器，并且后四个臂890可以接合中间PCB845。臂890的数量不限于六个，并且可以使用任意数量和布置的臂890。中间PCB845可以被减短以提供额外的臂890，当该收发器被插入到笼罩830中时，该额外的臂890可以接合该收发器。
如图8和9所示，笼罩组件810还可以包括具有接触中间PCB845的底部的接触件的压接连接器880，提供将中间PCB845推向笼罩830的顶部的法向力。压接连接器880可以经由中间PCB845电连接到插座820的接触件，插座820直接连接到中间PCB845。通过插座820、中间PCB845以及压接连接器880，可以在PCB840和该收发器之间建立低速或电力路径，并且可以通过跨接缆线815传输高速信号。或者，高速、低速和电力信号可以通过压接连接器880在插座连接器820与PCB840之间传输。低速信号除了可以用压接连接器880传输之外，还可以用低速跨接缆线815传输。可以使用高质量、低阻抗的接地路径以确保足够的信号完整性。臂890和压接连接器880的接触件允许中间PCB845和插座820浮动，将中间PCB845和插座820推向笼罩830的顶部。笼罩830可以包括挡块835，如图9所示，其防止中间PCB845和插座820被推向笼罩830的顶部太远，从而确保压接连接器880保持与中间PCB845足够的物理和电连接。
图10和11是笼罩830的剖视图。如图9、10和11所示，笼罩830可以包括将该收发器和其他组件定向在笼罩830内的引导件。笼罩830可以包括第一引导件1090，第一引导件1090在制造公差内沿着平行于或基本上平行于与该收发器壳体的凹槽接合的该收发器插入方向延伸。笼罩830还可以包括第二引导件1080，该第二引导件1080在制造公差内沿着与该收发器壳体的凸缘接合的笼罩830的宽度方向垂直或基本上垂直于该收发器插入方向延伸。笼罩830还可以包括第三引导件1070，第三引导件1070在制造公差内沿着与笼罩830的宽度方向一致的该收发器插入方向垂直或基本上垂直，笼罩830与索环825的一个槽接合。第二引导件1080可以位于开口1010的附近，并且第三引导件1070可以位于笼罩830的后部。第二引导件1080可以被插座820上的挡止件替换。由于该收发器被所述插座820的挡止件挡住，而不是被笼罩830的第二引导件1080挡住，用所述插座820的该挡止件代替第二引导件1080可以降低该收发器与插座820之间的公差的累积。由于中间PCB845和压接连接器880之间的电连接在该收发器插入方向上不容易断开，即，中间PCB845和压接连接器880之间的公差允许沿着收发器插入方向上的少量移动，同时保持电连接，并且由于第三引导件1070和第四引导件1060阻止了在该收发器的插入方向上的移动，同时允许在笼罩830的顶部和底部之间的上下移动，所以可以使用插座820上的结构作为挡止件。
图12是索环1225的侧视图，并且示出了索环1225中的槽1210。如先前所讨论的，索环1225可以是用于将该跨接缆线连接到该插座的背面的压铸件。
如图11所示，笼罩830还可以包括第四引导件1060，第四引导件1060在制造公差内沿着垂直于或基本上垂直于与笼罩830的高度方向一致的该收发器插入方向延伸，笼罩830与中间PCB845中的凹槽接合。图13示出了具有两个凹槽1315的中间PCB1345。笼罩830可以包括两个第四引导件1060，例如，分别在笼罩830的右侧和左侧，以接合中间PCB1345中的两个凹槽1315。第三引导件1070和第四引导件1060分别接合索环1225和中间PCB1345，可以被布置成确保中间PCB1345能够在上下方向上浮动而不发生扭转。
所述笼罩830可以通过冲压平面金属片而制成。笼罩830可以包括压配合尾部或针眼尾部1190，如图11所示。笼罩830的尾部1190可以插入到PCB840中的相应孔1370中(参见图13)，以将笼罩830安装到PCB840上。可以使用其他方法将笼罩830安装到PCB840上，包括例如表面安装或通孔焊接方法。
为了减少电磁干扰(EMI)，可以将在图10中示出的指状弹簧件1095加到笼罩830的前部中的该开口中，该收发器被插入到该开口中。如果在该前部开口的顶部需要指状弹簧件1095，则笼罩830可以具有向上的偏移，该向上的偏移将允许在该前开口顶部处的指状弹簧件1095偏转，同时仍然使该收发器接触笼罩830的该顶部。
图14至16示出了插入笼罩组件的收发器组件的剖视图，该笼罩组件被安装到PCB1440上。如图14至16所示，该收发器组件可以包括收发器1410、壳体1460和收发器PCB1447。该笼罩组件可以包括笼罩1430，插座1420，缆线1415和中间PCB1445。如图所示，索环1425可以被置于笼罩1430内部。另外如图所示，笼罩1430可以包括开口1470、第一引导件1485和臂1490。压接连接器1480位于PCB1440和中间PCB1445之间。
如前文所提及的，换热器，如散热器、冷板或热管，可经由笼罩1430的顶部或通过笼罩1430中的开口1470接触收发器1410的顶部，以将热量从该收发器和笼罩组件中传走。图17是根据优选实施例的剖面图，示出了利用插入到笼罩组件1730中的收发器组件1700附连到笼罩组件1730的换热器1750。如图17所示，换热器1750被成形为包括突出部分，该突出部分突出到笼罩1735的顶部中的开口中以及收发器壳体1760的顶部的接触件处。由换热器1750的该突出部分所界定的平面为相对于收发器组件1700的共用基准平面DP，如图8所示。
在壳体1760内部，收发器1700可以包括收发器PCB1740，发热部件安装在所述收发器PCB1740上。所述发热部件可以包括，例如集成电路(IC)芯片和诸如电光部件(E-O)和光电部件(O-E)的有源光学部件。模制光学结构(MOS)1743可以在光纤1747和该有源光学部件之间传输光信号。电光(E-O)部件用于将来自收发器PCB 1740的电信号转换为传输到光纤1747的光信号。该光电(O-E)部件用来将光纤1747的光信号转换为传输到收发器PCB1740的电信号。IC芯片可以用于控制该电光(E-O)部件和/或光电(O-E)部件，并调节或修改该电信号。收发器1700通常包括电光(E-O)部件和光电(O-E)部件，以使得收发器1700既是接收器又是发射器，即收发器。但是如果收发器1700是接收器，则收发器1700可以仅包括电光(E-O)部件，或者如果收发器1700是发射器，则收发器1700可以仅包括光电(O-E)部件。
在换热器1750和壳体1760之间具有热通路，以使得来自该发热组件的热量从收发器1700传递到换热器1750。合理的热管理确保了该收发器的部件保持在额定工作温度。如果该组件超过额定工作温度，则该组件无法正常工作或被损坏。如先前所描述的，笼罩1765中的该多个臂在收发器1700上提供了一个法向力，因此，即使因制造公差而导致该收发器高度不一致，也可以确保收发器壳体1760与换热器1750之间的充分接触。
图18示出了根据本发明的优选实施例的插入到笼罩组件1830的阵列中的收发器组件1800的阵列。如图18所示，笼罩组件1830被安装到PCB1840上，并且每个笼罩1835包括一个将收发器壳体1860的顶部暴露出来的开口1870。
图19示出了根据本发明的优选实施例的换热器1950。换热器1950与所述收发器阵列相配合，如图18所示。如图19所示，换热器1950可以包括多个突起部1955，突起部1955被成形为与该壳体的开口相适应，以接触该收发器壳体的顶部。换热器1950的底表面1957可被成形为与该笼罩组件的顶表面相接触。
图20示出了类似于附连到收发器组件2000的该阵列的图19中的换热器的换热器2050和类似于图18所示的笼罩组件的笼罩组件2030。如图20所示，换热器2050的该突起部插入到该笼罩中的该开口中，使得该突起部的该底表面接触该收发器壳体的该顶部，并且该换热器的该底表面与笼罩组件2030的顶表面接触。
图18示出了收发器组件1800的阵列，其中，笼罩组件1830沿着一维方向并排分布。还可以将该收发器组件布置成二维阵列，在该二维阵列中的笼罩组件，除了并排布置以外，还相互堆叠在彼此的顶部上，如图36中的简化剖面图中所示。在图36中，收发器组件3600、3601的阵列包括安装到PCB3640、3641上的笼罩组件3630、3631的阵列，并且每个笼罩3635、3636包括一个开口(未标记)，共用换热器3650延伸到所述开口中。如图36所示，每个收发器壳体3660、3661的该顶部被推入与公共换热器3650通过偏压件3680、3681直接接触。
在收发器组件阵列中，可以使用用于每个收发器组件的共用换热器，因为该收发器组件共享共用基准面，即，该笼罩的该开口在制造公差内处于同一平面内或基本上相同的平面内。为该收发器组件阵列使用共用换热器，使得热管理更容易。例如，共用换热器增加了散热面积，这是因为在该各个换热器之间没有间隙，并且也是因为该共用换热器在相邻笼罩之间扩散了热流。对于无收发器的空笼罩，相邻的有收发器的笼罩可以使用该空笼罩的换热器。此外，只要所有收发器的平均热负荷低于指定的极限，共用换热器允许使用一些高散热的收发器。共用液冷换热器使液体冷却变得更容易，这是因为该换热器可以仅用两个连接实现，即一个输入连接和一个输出连接。共用换热器能够耗散多个收发器在小空间内产生的大量热量。共用换热器能够耗散利用强制风冷所能耗散的更多的热量，也能得到使用多个换热器所能获得成本优势。
如前文所讨论的，笼罩组件的部件可以在上下方向上移动或浮动，这有助于容纳制造中的机械公差。图21和22是示出了根据优选实施例的笼罩组件的一些部件的视图，所述优选实施例说明了所述浮动布置。图21和22示出了线缆2115，插座2120、索环2125、索环2125上的槽2110以及中间PCB2145。如图21和22所示，插座2120和中间PCB2145在垂直于PCB2140的较大平坦表面的方向上浮动，由该双向箭头所标明的方向，在相对于PCB2140的该笼罩(未示出)的相对的顶壁和底壁之间浮动。可以使用任何合适的基板来代替中间PCB2145。虽然图21和22中未示出，当该收发器插入该插座中时，该收发器还在该笼罩组件内或相对于该笼罩组件或换热器在相同方向上浮动。该笼罩组件、该换热器或两者均可被固定，或者该换热器可相对于该笼罩移动。该收发器还可以在该笼罩的底壁和所述换热器的底壁之间移动，并且可以通过该换热器的该底壁来阻止远离该笼罩的该底壁的移动。
由于该笼罩的该顶部和该换热器的底表面都是静止的或者固定的或者不能做相对运动，该换热器的该底表面的该基准面(如图7所示)也是静止的或固定的。因为插座2120和中间PCB2145在该笼罩的该顶壁和该底壁之间浮动，并且因为该收发器朝该笼罩的该顶壁向上的方向上偏置，该收发器的该顶部的可用表面积的最大量与该基准平面接触并且与该换热器的该可用底表面接触，以确保该收发器与该换热器保持机械接触和热接触。
如图21和22所示，该笼罩组件的该组件，例如该中间PCB和该插座，可以在上下方向上浮动。该笼罩组件的部件可仅在上下方向上浮动，也可在其他方向上浮动，例如以，容纳制造公差。即，该笼罩组件的该组件可以(1)相对于该笼罩的该顶壁和该底壁在两个相对的方向上相对于笼罩的顶壁和底壁在两个相反的方向上浮动，或者(2)在相对于该笼罩的该顶壁和该底壁的两个相反的方向上，并且在各自横向于该两个相反的方向的两个额外的相反的方向上浮动，或者(3)在相对于该笼罩的该顶壁和该底壁的两个相反的方向上，或者在各自横向于该两个相反方向的两个额外的相反的方向上，并且在同样各自横向于该两个相反方向的另外两个方向上浮动。该笼罩组件的部件既可以被约束以防止转动或扭转，也可以使其能够例如转动或扭转，以容纳制造公差。
图21的侧视图还示出了在PCB2140和中间PCB2145之间的压接连接器2180。压接连接器2180的该接触件连接到收发器PCB2145上，而没有连接到中间PCB2145上。图23至29示出了本发明的多个优选实施例，其中该压接连接器的该接触件连接到了该收发器PCB上。
如图23和24所示，收发器PCB2340的该顶部和该底部没有接触片2390，而是收发器壳体2360的该底部包括一个将收发器PCB2340的底部上的接触片2390暴露在外的开口或切口区域2370。如图23所示，收发器PCB2340的底部的暴露部分可以大于图7中的收发器PCB740的该暴露部分。该接触件所处的收发器PCB2340的该暴露部分使得接触片2390的行和列的数量更加灵活，这又使得该收发器的宽度和长度可以调整以适合于特定应用。该收发器插入到所述笼罩中的该端口可以如图23所示打开，也可以如图24所示闭合。
当将图23的收发器2310插入到该笼罩中的开口中时，该压接连接器的该接触件与收发器PCB2340上的接触片2390进行机械接触并且提供与与收发器PCB 2340上的接触焊片2390的电连接。当收发器2310插入到该笼罩中时，该接触件可以发生形变并向下弯曲。
图25是根据优选实施例的笼罩组件的透视截面图，其示出了本发明的这个方面。图25示出了附连到PCB2540的笼罩2530。如图所示，笼罩2530可以包括压接连接器2580，压接连接器2580包括卷曲接触件2585。笼罩2530还可以包括位于笼罩2530的压接连接器2580的侧壁之间的一个或多个弹簧2590。如上所述，图25还示出了位于换热器的壳体2530的该顶部的开口2570。
图26是根据本发明优选实施例的收发器组件的截面图。图26示出了与安装到PCB2640的图25中示出的类似的插入到笼罩2630的收发器2610。除了具有与压接连接器2680的接触件2685接触的接触片之外，当收发器2610被插入到笼罩2630中时，该收发器PCB可以具有如图26中示出的弹簧2690接触的轨道。该轨道也可以位于收发器壳体2660上。该轨道可以提供到收发器2610的电接地路径。图26还示出了在笼罩2630顶部上的换热器2650。
在图23至26所示的优选实施例中，该压接连接器的接触件可以被物理和电连接到该收发器PCB上的接触片。该收发器PCB上的接触片可以仅布置在该收发器PCB的底表面上。该压接连接器的接触件能够在不经过中间PCB的情况下传输高速电信号、低速控制信号以及该收发器与该PCB之间的电力。该压接连接器在该PCB和该收发器之间提供直接的电连接，这允许在该PCB和该收发器之间传输信号和电力，而不使用例如在图8和图9中示出的跨接缆线。在需要缆线的应用中，可以将缆线直接连接到该压接连接器。或者，可以将缆线组件的第一缆线连接器(诸如直接附连连接器或压接连接器)安装到接邻该笼罩的PCB上。该缆线组件可包括第二电缆连接器，该第二电缆连接器可安装在该PCB上或其他的不同位置处。该压接连接器可以以任何合适的方式连接到该PCB，包括使用表面安装技术(SMT)、焊盘阵列(LGA)、球栅阵列(BGA)、压配合、通孔等。该压接连接器的接触件可以布置成对应位于该收发器PCB的底部的接触片阵列的阵列。该笼罩围绕该压接连接器并且与该PCB保持相对固定。当该收发器插入该笼罩中时，该收发器在该笼罩的该顶部和该底部之间的方向上相对于该笼罩和该PCB浮动，即在该PCB的顶表面的制造公差内垂直或基本上垂直。由于该笼罩的顶部和该换热器的底表面都是静止的或固定的或者设计成无法相对移动，所以该换热器的底表面的基准面是静止的或固定的。该笼罩和/或该换热器的该顶部提供了抵靠该收发器被推动所需的刚性表面。
如图32所示，该压接连接器可以，例如，包括一个双面都有接触件阵列的内插器3280。该内插器上的该接触件可以包括双压接接触件，其中顶部接触件3287和底部接触件3283从插入器3280的两侧延伸，如图27所示，或者可以包括插入器3280的一侧上的压缩接触件和另一侧上的焊球、压配合鳍片等。如果使用双压接接触件，则底部接触件3283可以连接到该PCB上的对应的接触片。如果使用焊球，则可以将该压缩接触件焊接到该PCB上对应的接触片上。
图25和图26示出了当收发器插入到该笼罩中时压缩的弹簧。虽然在图25和图26中示出了波形弹簧，但是也可以使用其他弹簧。尽管在图25和26中，两个弹簧位于笼罩内与笼罩壁相邻处，但是可以使用任何数量的弹簧并且可将弹簧置于任何位置。在图25和26中，该弹簧连接于笼罩，但是该弹簧也可以连接于该收发器或该压接连接器。
该弹簧和该压接连接器的该接触件在预定范围内提供法向力，该法向力压靠该收发器，朝向该笼罩的顶部开口，并且该换热器延伸通过该开口。该法向力垂直于或基本上垂直于该收发器插入方向(其中该收发器插入方向在制造公差内与该PCB的顶表面平行或基本上平行)并朝向该笼罩的顶部。该收发器可以朝向该笼罩的顶部偏置，而不必使用任何紧固件或其他外部硬件。该压接连接器的接触件提供了向上压靠该收发器的法向力，并且提供了用于在该收发器和该PCB之间传输信号和电力的电通路。推动该收发器壳体的顶部抵靠该换热器的底部的法向力提供了该收发器壳体和该换热器之间的机械接触，并且因此提供了用于从该收发器壳体到该换热器的热流的连续热传导路径。该收发器壳体与该换热器之间布置有低阻抗热通路，有助于耗散该收发器中产生的热量。该换热器可以为主动换热器或被动换热器。例如，该换热器可以是使用诸如水的冷却流体来去除热量的冷板。或者，该换热器可以使用流过散热片阵列或一些其他类型的延伸表面的对流空气。该换热器还可以是热管，该热管提供远离与所述收发器相邻的区域的低阻抗热通路。
图28是根据本发明另一优选实施例的笼罩组件的透视截面图。图28示出了附连至PCB2840的笼罩2830。如图所示，笼罩2830可以包括压接连接器2880，压接连接器2880包括卷曲的接触件2885。笼罩2530还可以包括示出在笼罩2830的压接连接器2880的侧壁之间的臂2890。
图29是根据本发明另一优选实施例的收发器组件的剖面图。图29示出了插入到笼罩2930中的收发器2910，该笼罩2930安装到了PCB2940上。图29示出了当收发器2910插入到笼罩2630中时与收发器2910上的接触片接触的压接连接器2980的接触件2985。图29示出了在没有使用弹簧的情况下，臂2890可以接触收发器壳体2690的底部。图26也示出了位于笼罩2630顶部的换热器2650。
因此，如图28和29所示，可以使用悬臂来代替弹簧。然而，可以使用能够在该收发器上提供法向力的任何合适的可弹性变形的元件或特征，来代替该弹簧和该悬臂。该收发器和该笼罩组件可以被配置成使得该法向力仅在该收发器的行进到该笼罩的附近或在该收发器的端部处被施加到该收发器上。例如，杠杆或斜面可用于帮助提供该法向力。
还可以使用不同的换热器的布置。图30至32示出了在该笼罩组件的剖面侧视图中该换热器的不同的可能的布置。尽管在图30至32中示出了一个散热器，但是也可以使用其他换热器，如上所述。
图30示出了笼罩组件3000，其包括笼罩3030、具有接触件3085的压接连接器3080和弹簧3090。笼罩3030还包括开口3070，收发器被插入其中，弹簧3090对该插入的收发器朝向散热器3050施力。如图30所示，散热器3050的下表面可以被安装在笼罩3030的上表面上。但是也可以使用其他布置。
例如，图31示出了包括笼罩3130的笼罩组件3100。然而，在图31中，笼罩3130在顶壁中具有开口，并且散热器3150插入该开口中，这使得当该收发器插入到笼罩3130中时，该收发器壳体和散热器3150之间具有直接机械接触。由于笼罩3130的顶部具有该开口以及不需要通过笼罩3130的该顶壁传输热量，所以该收发器与散热器3150之间的热通路更加地直接。
此外，图32示出了包括笼罩3230的笼罩组件3200。然而，在图32中，笼罩3230和散热器3250被界定为整体结构，即，笼罩3230和散热器3250界定为可以通过例如压铸或模制而制成的单个整体结构。由于具有一个整体结构，因此在笼罩总成3200中需要更少的单独部件。
由于该收发器PCB的大部分该底部被暴露出来并布满接触片，如图23所示的该收发器可以比图7所示的该收发器具有更多的电连接，图7所示的该收发器只包括沿着收发器PCB740前缘的电连接。该收发器PCB和该PCB之间的高速信号的电通路可以非常短。由于该O-E部件和该E-0部件可以直接位于该收发器PCB上的接触片上方，所以高速信号可以仅通过该收发器PCB传播并进行短的侧向传播。由于该收发器PCB位于该收发器壳体的该底部附近，所以在该收发器PCB上方有更多的空间提供给部件，或者可以提供更薄的收发器。如图26以及29所示，该收发器会经受一个插入力，该插入力是由该收发器与该笼罩之间和/或该收发器与该换热器之间产生的摩擦所导致，并且由该压接连接器发出，迫使该收发器被推向该笼罩和/或该换热器的该顶部。
图33和34示出了根据本发明的优选实施例的插入到笼罩组件中时的收发器。在图33中，示出了未被沿粗箭头的方向插入到笼罩组件3320之中的收发器3300。在图34中，收发器3400已经被插入到笼罩组件3420中。该收发器可以类似于图24中所示的该收发器,并且该笼罩组件可以类似于在图30至32中示出的任何一个该笼罩组件。图33和34中示出了与图30中的笼罩组件最类似的该笼罩组件。
图33示出了收发器组件3300，收发器组件3300包括收发器PCB3340、收发器PCB3340上的接触垫3345以及收发器壳体3460。笼罩组件3320包括笼罩3330、压缩接触件3385以及弹簧3390。
图34示出了与笼罩组件3420完全接合的收发器组件3400。当收发器3400插入到笼罩组件3430中时，弹簧3490和由接触块支撑的压接接触件3485(例如，该接触块可以是图28和30中示出的该压接连接器的电绝缘部分)可以向下偏转，以提供向上抵靠笼罩3430的该顶部和相邻散热器的推动收发器3400的法向力。如图30至34所示，该接触块可以延伸到该收发器所插入的该笼罩的该开口中，这可以帮助将该收发器插入到该笼罩中。该收发器可以通过在与该插入方向相反的方向上拉动该收发器而从该笼罩组件中移除。各种闩锁机构(未示出)可帮助确保一旦该收发器被插入，该收发器就不会意外地从该笼罩组件中脱离。
图34示出了完全插入到笼罩组件3420中的收发器3400。当收发器3400被插入到笼罩3420中时，笼罩3430或其他结构的任何部分都没有被插入到该收发器壳体中。即使收发器3400具有如图23所示的开口端，也是这样的。压缩接触件3485向下变形，使得该接触件与收发器PCB3440的底部上的接触片3445具有机械和电接触。接触件3485可由接触块或更一般地为压接连接器的电绝缘部分支撑。接触片3445可用于将高速电信号、低速控制信号和电力传输到收发器3400。在收发器3400中，该光纤上的传入光信号可被转换成接触片3445上的传出电信号。类似地，接触片3445上的传入电信号可以被转换为光纤3415上的传出光信号。光信号可以经由光纤3415进入收发器3400和/或从收发器3400发出。
如前所述，因为在每个笼罩中，该收发器顶靠在该笼罩的顶部上，所以相同的换热器可以在多个笼罩上延伸。在这种布置下，由于安装在相邻的笼罩中的该收发器之间共享该换热器，所以在任何收发器中的峰值产热量可以高于平均产热量。
可选地，该换热器可以延伸到可安装支架设备的前挡板中并且被并入到可安装支架设备的该前挡板中，使得从该支架的前部到穿过该笼罩之间存在连续的气流通路。该气流通路可以是任何方向，即从前到后、从后到前或从一侧到另一侧。该换热器可以具有与该收发器相邻的更多的导电材料和远离该收发器的较少的导电材料，其中，在远离收发器的位置，耗散的热量较少，如图35所示。图35示出了由宽箭头代表的热流，该热流从位于笼罩3530顶部的散热器3350中的收发器3500流出。
本领域普通技术人员应当理解，上述实施例仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的前提下，可以进行各种修改和变化。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此类替代、修改和变化。

Claims (32)

1.一种笼罩组件，包括：
笼罩，其包括顶壁和底壁；
电插座，所述电插座与所述笼罩分离并且位于所述顶壁和所述底壁之间，使得所述电插座在所述顶壁和所述底壁之间沿相反方向在所述笼罩内浮动；以及
电连接到所述电插座的压接连接器，所述压接连接器包括接触件，所述接触件提供将所述电插座推向所述顶壁的法向力。
2.根据权利要求1所述的笼罩组件，还包括中间基板，所述中间基板位于所述电插座与所述压接连接器之间，所述电插座安装在所述中间基板上。
3.根据权利要求2所述的笼罩组件，其中，所述中间基板在所述笼罩内在所述顶壁与所述底壁之间沿所述相反方向浮动。
4.根据权利要求1和2中任一项所述的笼罩组件，还包括固定于所述笼罩的所述顶壁的换热器；其中
当收发器插入到所述笼罩组件中时，所述收发器的顶表面朝向所述换热器的底表面偏置。
5.根据权利要求4所述的笼罩组件，其中，当所述收发器插入所述笼罩组件中时，所述收发器的所述顶表面通过所述笼罩中的开口接触所述换热器的底表面。
6.一种笼罩组件，包括：
笼罩，其包括顶壁和底壁；
电插座，所述电插座被配置成接收收发器，并且位于所述顶壁和所述底壁之间使得所述电插座在所述顶壁和所述底壁之间沿相反方向在所述笼罩内浮动；
中间基板，所述电插座安装在所述中间基板上；以及
固定于所述笼罩的所述顶壁的换热器；其中
所述中间基板随所述电插座在所述顶壁与所述底壁之间的相反方向上浮动；并且
当收发器插入到所述笼罩组件中时，所述收发器的顶表面朝向所述换热器的底表面偏置且通过所述笼罩中的开口接触所述换热器的底表面。
7.根据权利要求6所述的笼罩组件，还包括电连接于所述电插座的压接连接器；其中所述压接连接器包括接触件，所述接触件接触所述中间基板的底部。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的笼罩组件，还包括从所述底壁延伸的多个臂；其中
当收发器插入到所述笼罩组件中时，所述多个臂中的至少一个能够与所述收发器的底表面接合。
9.根据权利要求8所述的笼罩组件，其中，所述多个臂中的至少另一个臂可以与所述中间基板的底表面接合。
10.根据权利要求7所述的笼罩组件，其中所述压接连接器的所述接触件允许所述中间基板在所述顶壁与所述底壁之间的相反方向上浮动。
11.根据权利要求7所述的笼罩组件，其中，所述笼罩包括挡止件，所述挡止件接合所述中间基板以确保所述压接连接器的至少一个所述接触件保持与所述中间基板的电连接。
12.根据权利要求7所述的笼罩组件，其中，所述笼罩包括至少一个引导件，所述至少一个引导件允许所述电插座在所述顶壁和所述底壁之间的相反方向上浮动。
13.根据权利要求12所述的笼罩组件，其中，所述至少一个引导件与所述中间基板中的凹槽接合。
14.根据权利要求12所述的笼罩组件，还包括将电缆连接到所述电插座的索环；其中
所述至少一个引导件与所述索环中的槽接合。
15.根据权利要求7所述的笼罩组件，还包括连接到所述电插座的电缆。
16.根据权利要求7所述的笼罩组件，还包括
收发器，所述收发器插入到所述笼罩组件中。
17.根据权利要求16所述的笼罩组件，其中，所述收发器被插入到所述电插座中，并且所述收发器在所述笼罩内的所述顶壁和所述底壁之间相反方向上浮动。
18.根据权利要求16所述的笼罩组件，其中，所述收发器被插入所述电插座中，并且所述收发器被朝向所述顶壁偏置。
19.一种笼罩组件阵列，包括：
布置成阵列的多个笼罩组件，所述多个笼罩组件中的至少一个笼罩组件由权利要求1、2、6或7所述的笼罩组件界定；以及
换热器，所述换热器与所述多个笼罩组件中的每个笼罩组件热接触。
20.根据权利要求19所述的笼罩组件阵列，其中，所述换热器是主动换热器。
21.根据权利要求19所述的笼罩组件阵列，其中，所述换热器是被动换热器。
22.根据权利要求19所述的笼罩组件阵列，其中，所述多个笼罩组件的所述阵列相对于所述换热器界定共用基准平面。
23.根据权利要求22所述的笼罩组件阵列，其中，所述共用基准平面包括所述多个笼罩组件的每个笼罩组件的开口。
24.根据权利要求19所述的笼罩组件阵列，还包括：
收发器，所述收发器各自插入到所述多个笼罩组件中对应的笼罩组件中。
25.根据权利要求19所述的笼罩组件阵列，其中，
所述换热器被配置成对接到多个笼罩组件；并且
所述换热器使用对流液体冷却，并且具有且仅有一个输入连接以及仅有一个输出连接。
26.根据权利要求25所述的笼罩组件阵列，其中，所述液体是水。
27.根据权利要求19所述的笼罩组件阵列，其中，当收发器被插入到所述多个笼罩组件的相应的笼罩组件中时，所述换热器直接与所述收发器接触。
28.根据权利要求19所述的笼罩组件阵列，其中，所述换热器被设置成与所述多个笼罩组件在与收发器插入方向垂直或基本上垂直的方向上接合。
29.根据权利要求21所述的笼罩组件阵列，其中，所述换热器是热管。
30.一种电连接器，包括：
压接连接器，所述压接连接器包括接触件；
PCB，所述PCB与所述压接连接器电连接；以及
插座连接器，所述插座连接器电连接至所述压接连接器及所述PCB；其中，
所述插座连接器被安装到所述PCB使得所述PCB和所述插座连接器在第一方向或第二方向上一起移动；并且
所述PCB和所述插座连接器两者都被所述压接连接器的接触件沿第一方向偏置，其中所述第一方向是沿压接方向远离压接连接器的方向，所述第二方向与所述第一方向方向相反。
31.一种笼罩组件阵列，包括：
共用散热器；以及
多个壳体，每个壳体包括：
当收发器插入到所述笼罩中时，所述收发器的顶表面和所述共用散热器的底表面直接接触的顶表面上的开口；
电连接器，所述电连接器朝向和远离所述共用散热器自由浮动并且与所述收发器接合；以及
至少一个偏压件，当所述收发器插入到所述笼罩中时，所述至少一个偏压件将所述收发器偏置抵靠所述共用散热器；其中
所述至少一个偏压件中的一个是压接连接器，所述压接连接器还提供到所述收发器的电接触，所述压接连接器包括接触件，所述接触件将所述收发器偏置。
32.一种收发器组件阵列，包括：
在基板上的根据权利要求31所述的笼罩组件阵列；以及
插入到所述笼罩中的收发器。
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