CN111474643A - 光模块的芯片散热结构、多通道绕纤光模块及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光模块的芯片散热结构，包括可贴合芯片安装的第一散热板以及邻近光模块的上盖设置的第二散热板，所述第一散热板和所述第二散热板相对设置且所述第一散热板和所述第二散热板通过第三散热板连接，所述第一散热板和所述第二散热板之间具有供光纤穿过的间隙。还涉及一种多通道绕纤光模块，包括底座、盖设于所述底座上方的上盖、设于所述底座与所述上盖之间的PCBA板、安设于所述PCBA板上的芯片、多根光纤以及上述的光模块的芯片散热结构。还提供一种种多通道绕纤光模块的组装方法。本发明通过第一散热板、第二散热板以及第三散热板组成的散热结构，在具有良好的散热状况下还具有间隙供光纤穿过，避免光纤直接出现在芯片上方而导致散热不佳。

Description

光模块的芯片散热结构、多通道绕纤光模块及其组装方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体为一种光模块的芯片散热结构、多通道绕纤光模块及其组装方法。

背景技术

常规光模块芯片散热大多通过散热片连接芯片和光模块结构件外壳，以达到芯片散热的目的，但在多通道光模块中，常会在光模块内部盘光纤，若此类光纤在芯片上方，常规的散热片将无法使用，因为常规散热片会压光纤，可能会造成光模块性能不良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光模块的芯片散热结构、多通道绕纤光模块及其组装方法，通过第一散热板、第二散热板以及第三散热板组成的散热结构，在具有良好的散热状况下还具有间隙供光纤穿过，避免了光纤直接出现在芯片上方而导致散热不佳的情况。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种光模块的芯片散热结构，包括可贴合芯片安装的第一散热板以及邻近光模块的上盖设置的第二散热板，所述第一散热板和所述第二散热板相对设置且所述第一散热板和所述第二散热板通过第三散热板连接，所述第一散热板和所述第二散热板之间具有供光纤穿过的间隙。

进一步，所述第一散热板和所述第二散热板之间设有散热件。

进一步，所述散热件为第一散热片。

进一步，所述第三散热板的两侧均设有第四散热板，两个所述第四散热板均沿所述第一散热板至所述第二散热板的方向布设，且所述第一散热板、所述第二散热板、所述第三散热板以及两个所述第四散热板围合形成供所述散热件安置的安置区间。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种多通道绕纤光模块，包括底座、盖设于所述底座上方的上盖、设于所述底座与所述上盖之间的PCBA板、安设于所述PCBA板上的芯片以及多根光纤，还包括上述的光模块的芯片散热结构，所述第一散热板与所述芯片对齐且所述第一散热板贴合在所述芯片上方，各所述光纤均沿光口至电口的方向布设且贯穿所述间隙。

进一步，所述芯片散热结构有多个且与各所述光纤一一对应配置，每一所述光纤贯穿与其对应的所述芯片散热结构的所述间隙。

进一步，还包括第二散热片，所述第二散热片夹设在所述上盖与所述第二散热板之间。

进一步，所述芯片上涂有导热胶水，所述第一散热板和所述芯片通过所述导热胶水粘接。

进一步，各所述光纤通过接收端耦合在所述PCBA板上。

本发明实施例提供另一种技术方案：一种多通道绕纤光模块的组装方法，包括如下步骤：

S1，将上述的光模块的芯片散热结构与PCBA板上的芯片对齐，并将所述第一散热板与所述芯片安装在一起；

S2，待所述第一散热板与所述芯片安装好后，将带有所述芯片散热结构的所述PCBA板整体装入底座中；

S3，将带光纤的接收端耦合在所述PCBA板上；

S4，使所述光纤穿过所述芯片散热结构的所述间隙；

S5，在所述底座上方罩盖上盖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过第一散热板、第二散热板以及第三散热板组成的散热结构，在具有良好的散热状况下还具有间隙供光纤穿过，避免了光纤直接出现在芯片上方而导致散热不佳的情况。

2、通过在散热结构的间隙中增设散热件，可有效地提升散热效果；

3、通过在第一散热板和上盖之间再设第二散热片，提升了散热效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种光模块的芯片散热结构的两个不同的视角的示意图(未示出第一散热片)；

图2为本发明实施例提供的一种光模块的芯片散热结构的示意图(示出第一散热片)；

图3为本发明实施例提供的一种多通道绕纤光模块的爆炸示意图；

图4为图3的局部放大示意图；

附图标记中：1-光模块的芯片散热结构；10-第一散热板；11-第二散热板；12-第三散热板；13-第一散热片；14-间隙；15-第四散热板；16-安置区间；2-上盖；3-底座；4-PCBA板；5-光纤；6-接收端；7-芯片；8-第二散热片；9-导热胶水。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供一种光模块的芯片散热结构，包括可贴合芯片7安装的第一散热板10以及邻近光模块的上盖2设置的第二散热板11，所述第一散热板10和所述第二散热板11相对设置且所述第一散热板10和所述第二散热板11通过第三散热板12连接，所述第一散热板10和所述第二散热板11之间具有供光纤5穿过的间隙14。现有技术中，在光模块中，特别是在多通道绕纤光模块中，受散热结构的限制，对于光纤5的处置是一个令人头疼的问题，若是将光纤5直接设在芯片7的上方，会出现常规的散热片无法使用的情况，进而可能会造成光模块性能不良。因此在本实施例中，重新设定了散热结构，该散热结构主要由第一散热板10、第二散热板11以及第三散热板12三块板组成，其中第一散热板10贴合芯片7安设，以吸收芯片7发出的热量，然后再将热量导送至第三散热板12，接着第三散热板12再将热量导送至第二散热板11，然后再由第三散热板12将热量散发到上盖2，由上盖2散热出去，优选的，上盖2可以与交换机系统配合散热。至此，三块板的设计不会影响到散热的效果，相反由于三块板均位于不同的位置，比起常规的一块散热片的结构，加快了散热速度。而且由于第一散热板10、第二散热板11以及第三散热板12的组合结构形成了间隙14，光纤5可以从该间隙14穿过，光纤5和芯片7由第一散热板10分隔开来，避免了光纤5直接出现在芯片7上方而带来的一系列缺陷。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图2，所述第一散热板10和所述第二散热板11之间设有散热件。在本实施例中，在一些情况下，可能采用上述的散热结构都还无法达到理想的散热效果时，可以在第一散热板10和第二散热板11之间再填充散热物质(即散热件)，进一步加强散热效果，可以有效地提升散热效果。优选的，该散热件为第一散热片13。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1、图2和图4，所述第三散热板12的两侧均设有第四散热板15，两个所述第四散热板15均沿所述第一散热板10至所述第二散热板11的方向布设，且所述第一散热板10、所述第二散热板11、所述第三散热板12以及两个所述第四散热板15围合形成供所述散热件安置的安置区间16。在本实施例中，为了增大散热面积，还可以在第三散热板12两侧再设第四散热板15，这样五块板的散热效果会更好。而且五块板可以围合形成一个安置区间16，以供上述的散热件安置和定位。

实施例二：

请参阅图1、图2、图3以及图4，本发明实施例提供一种多通道绕纤光模块，包括底座3、盖设于所述底座3上方的上盖2、设于所述底座3与所述上盖2之间的PCBA板4、安设于所述PCBA板4上的芯片7、多根光纤5以及上述的光模块的芯片散热结构1，所述第一散热板10与所述芯片7对齐且所述第一散热板10贴合在所述芯片7上方，各所述光纤5均沿光口至电口的方向布设且贯穿所述间隙14。在本实施例中，将上述的光模块的芯片散热结构1应用到多通道绕纤光模块中，其中第一散热板10贴合芯片7安设，以吸收芯片7发出的热量，然后再将热量导送至第三散热板12，接着第三散热板12再将热量导送至第二散热板11，然后再由第三散热板12将热量散发到上盖2，由上盖2散热出去，优选的，上盖2可以与交换机系统配合散热。至此，三块板的设计不会影响到散热的效果，相反由于三块板均位于不同的位置，比起常规的一块散热片的结构，加快了散热速度。而且由于第一散热板10、第二散热板11以及第三散热板12的组合结构形成了间隙14，光纤5可以从该间隙14穿过，光纤5和芯片7由第一散热板10分隔开来，避免了光纤5直接出现在芯片7上方而带来的一系列缺陷。其中，PCBA板4为带原件的硬质电路板。优选的，各所述光纤5通过接收端6耦合在所述PCBA板4上。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图3，所述光模块的芯片散热结构1有多个且与各所述光纤5一一对应配置，每一所述光纤5贯穿与其对应的所述光模块的芯片散热结构1的所述间隙14。在本实施例中，光模块的芯片散热结构1与芯片7是对应设置的，即每个芯片7由一个光模块的芯片散热结构1来散热，多个芯片7就设多个光模块的芯片散热结构1。而该光模块的芯片散热结构1与光纤5也一一对应配置，那么每根光纤5就可以从一个光模块的芯片散热结构1的间隙14中穿过，该光模块的芯片散热结构1的贯通的一相对侧之间的方向与光口至电口的方向一致，使得光纤5可以顺利地从该间隙14穿过。当然，只设一个光模块的芯片散热结构1也是可行的，将尺寸做大，直接覆盖在邻近的几个芯片7上也能够起到良好的散热效果。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图4，本多通道绕纤光模块还包括第二散热片8，所述第二散热片8夹设在所述上盖2与所述第二散热板11之间。在本实施例中，第二散热板11可以不直接与上盖2接触散热，还可以在它们之间设第二散热片8来进行散热，进而提升散热效果。此处的第二散热片8和上述的第一散热片13只是为了区分才使用第一和第二进行定义，没有其他的限定意义。

作为本发明实施例的优化方案，请参阅图4，所述芯片7上涂有导热胶水9，所述第一散热板10和所述芯片7通过所述导热胶水9粘接。在本实施例中，芯片7和第一散热板10的连接可以采用导热胶水9，具体地，在实际操作中，先再芯片7上涂上散热胶水，然后将光模块的芯片散热结构1放在散热胶水上，并使第一散热板10与芯片7对齐，然后将该整体进行烘烤固化，固化后二者就可以牢靠地连接在一起。导热胶水一方面能够达到固接第一散热板10和芯片7的目的，另一方面还可以起到导热效果，进而提升芯片的散热性能。

实施例三：

请参阅图1、图2、图3以及图4，本发明实施例提供一种多通道绕纤光模块的组装方法，包括如下步骤：S1，将上述的光模块的芯片散热结构1与PCBA板4上的芯片7对齐，并将所述第一散热板10与所述芯片7安装在一起；S2，待所述第一散热板10与所述芯片7安装好后，将带有所述光模块的芯片散热结构1的所述PCBA板4整体装入底座3中；S3，将带光纤5的接收端6耦合在所述PCBA板4上；S4，使所述光纤5穿过所述光模块的芯片散热结构1的所述间隙14；S5，在所述底座3上方罩盖上盖2。在本实施例中，将上述的光模块的芯片散热结构1应用到整体的组装中，其中第一散热板10贴合芯片7安设，以吸收芯片7发出的热量，然后再将热量导送至第三散热板12，接着第三散热板12再将热量导送至第二散热板11，然后再由第三散热板12将热量散发到上盖2，由上盖2散热出去，优选的，上盖2可以与交换机系统配合散热。至此，三块板的设计不会影响到散热的效果，相反由于三块板均位于不同的位置，比起常规的一块散热片的结构，加快了散热速度。而且由于第一散热板10、第二散热板11以及第三散热板12的组合结构形成了间隙14，光纤5可以从该间隙14穿过，光纤5和芯片7由第一散热板10分隔开来，避免了光纤5直接出现在芯片7上方而带来的一系列缺陷。其中，PCBA板4为带原件的硬质电路板。优选的，各所述光纤5通过接收端6耦合在所述PCBA板4上。

作为本发明实施例的优化方案，在所述S1步骤中，所述芯片7上涂有导热胶水9，所述第一散热板10和所述芯片7通过所述导热胶水9粘接。在本实施例中，芯片7和第一散热板10的连接可以采用导热胶水9，具体地，在实际操作中，先再芯片7上涂上散热胶水，然后将光模块的芯片散热结构1放在散热胶水上，并使第一散热板10与芯片7对齐，然后将该整体进行烘烤固化，固化后二者就可以牢靠地连接在一起。

作为本发明实施例的优化方案，在所述S4和所述S5之间，在第二散热板11上覆盖第二散热片8，以提升散热效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光模块的芯片散热结构，其特征在于：包括可贴合芯片安装的第一散热板以及邻近光模块的上盖设置的第二散热板，所述第一散热板和所述第二散热板相对设置且所述第一散热板和所述第二散热板通过第三散热板连接，所述第一散热板和所述第二散热板之间具有供光纤穿过的间隙。

2.如权利要求1所述的光模块的芯片散热结构，其特征在于：所述第一散热板和所述第二散热板之间设有散热件。

3.如权利要求2所述的光模块的芯片散热结构，其特征在于：所述散热件为第一散热片。

4.如权利要求2所述的光模块的芯片散热结构，其特征在于：所述第三散热板的两侧均设有第四散热板，两个所述第四散热板均沿所述第一散热板至所述第二散热板的方向布设，且所述第一散热板、所述第二散热板、所述第三散热板以及两个所述第四散热板围合形成供所述散热件安置的安置区间。

5.一种多通道绕纤光模块，包括底座、盖设于所述底座上方的上盖、设于所述底座与所述上盖之间的PCBA板、安设于所述PCBA板上的芯片以及多根光纤，其特征在于：还包括如权利要求1-4任一所述的光模块的芯片散热结构，所述第一散热板与所述芯片对齐且所述第一散热板贴合在所述芯片上方，各所述光纤均沿光口至电口的方向布设且贯穿所述间隙。

6.如权利要求5所述的多通道绕纤光模块，其特征在于：所述芯片散热结构有多个且与各所述光纤一一对应配置，每一所述光纤贯穿与其对应的所述芯片散热结构的所述间隙。

7.如权利要求5所述的多通道绕纤光模块，其特征在于：还包括第二散热片，所述第二散热片夹设在所述上盖与所述第二散热板之间。

8.如权利要求5所述的多通道绕纤光模块，其特征在于：所述芯片上涂有导热胶水，所述第一散热板和所述芯片通过所述导热胶水粘接。

9.如权利要求5所述的多通道绕纤光模块，其特征在于：各所述光纤通过接收端耦合在所述PCBA板上。

10.一种多通道绕纤光模块的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将如权利要求1-4任一所述的光模块的芯片散热结构与PCBA板上的芯片对齐，并将所述第一散热板与所述芯片安装在一起；

S2，待所述第一散热板与所述芯片安装好后，将带有所述芯片散热结构的所述PCBA板整体装入底座中；

S3，将带光纤的接收端耦合在所述PCBA板上；

S4，使所述光纤穿过所述芯片散热结构的所述间隙；

S5，在所述底座上方罩盖上盖。

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