CN111580227A - 一种光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光模块技术领域，公开了一种光模块，其包括：底壳；Pogo‑pin组件，其设置于所述底壳上，所述Pogo‑pin组件包括若干个PIN针，所述PIN针部分外露于所述底壳的底面；电路板，其至少部分设置于所述底壳的腔室内，所述电路板上设置有与所述PIN针相匹配的焊盘，所述PIN针的顶部连接于所述焊盘。光模块与外部主板连接时，PIN针的底端能够抵接于外部主板的连接点，以实现光模块与外部主板的连接；PIN针的使用寿命比较长，可以使光模块的使用寿命次数增加很多；而且PIN针仅是底端外露于底壳的底面设置，在测试和安装过程中被碰触不易被损坏，极大地增加了光模块的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及光模块技术领域，尤其涉及一种光模块。
背景技术
在3C电子行业中经常需要用到光模块进行讯息的传输。现有产品的设计方案采用SAMTEC连接器来实现BTB信号的传输，使用lens进行光耦合。
但是SAMTEC连接器为消费类电子产品，SAMTEC连接器的接触片是封装在安装板内的薄铜片，不仅薄，而且整个SAMTEC连接器的弹性余量全靠这个接触片本身的弹性,在垂直方向压接触片的寿命为30次左右，在水平方向轻压接触片就非常容易折断或者变形，指示SAMTEC连接器的循环使用寿命次数很少，实验要求一般为30次，在高振动环境应用风险极大，在平时的测试和安装过程中也容易损坏。
因此，亟需一种光模块，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光模块，PIN针的使用寿命比较长，极大地增加了光模块的使用寿命。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种光模块，包括：
底壳；
Pogo-pin组件，其设置于所述底壳上，所述Pogo-pin组件包括若干个PIN针，所述PIN针部分外露于所述底壳的底面；
电路板，其至少部分设置于所述底壳的腔室内，所述电路板上设置有与所述PIN针相匹配的焊盘，所述PIN针的顶部连接于所述焊盘。
作为一种光模块的优选技术方案，还包括顶盖，其固定于所述底壳的顶部，以将所述电路板封装于所述底壳的腔室内。
作为一种光模块的优选技术方案，所述电路板包括第一电路板、第二电路板和柔性板，所述第一电路板和第二电路板通过所述柔性板连接；
所述第一电路板位于所述腔室的底部，所述焊盘设置于所述第一电路板的底面上。
作为一种光模块的优选技术方案，还包括芯片组件，所述第二电路板的顶面贴合于所述顶盖，所述芯片组件设置于所述第二电路板的底面上。
作为一种光模块的优选技术方案，所述芯片组件贴合于所述第二电路板的底面上，且与所述第二电路板金丝键合。
作为一种光模块的优选技术方案，所述芯片组件包括激光器、接收器、激光驱动器和限幅放大器。
作为一种光模块的优选技术方案，还包括光纤组件，所述光纤组件的部分光纤与所述激光器光耦合，部分光纤与所述接收器光耦合。
作为一种光模块的优选技术方案，所述Pogo-pin组件还包括基座和盖板，所述基座上设置有若干个容纳孔，所述盖板上设置有与所述容纳孔对应设置的伸出孔，所述PIN针设置于容纳孔内，且其底端穿过所述容纳孔外露于所述基座，顶端穿过所述伸出孔抵接于所述焊盘。
作为一种光模块的优选技术方案，所述PIN针为弹性探针；所述盖板的顶面与所述腔室的底壁共面。
作为一种光模块的优选技术方案，还包括固定件，所述电路板通过所述固定件固定于所述底壳内；所述腔室内填充有密封胶。
本发明的有益效果：
光模块与外部主板连接时，PIN针的底端能够抵接于外部主板的连接点，以实现光模块与外部主板的连接；PIN针的使用寿命比较长，可以使光模块的使用寿命次数增加很多；而且PIN针仅是底端外露于底壳的底面设置，在测试和安装过程中被碰触不易被损坏，极大地增加了光模块的使用寿命。
附图说明
图1是本发明提供的光模块的结构示意图一；
图2是本发明提供的光模块的结构示意图二；
图3是本发明提供的光模块的剖视图；
图4是本发明提供的光模块的局部结构示意图。
图中：1、底壳；2、顶盖；3、Pogo-pin组件；31、基座；32、盖板；33、PIN针；4、电路板；41、第一电路板；42、第二电路板；43、柔性板；5、芯片组件；6、光纤组件；7、固定件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-4所示，本实施例公开了一种光模块，其包括底壳1、Pogo-pin组件3、电路板4及顶盖2。
Pogo-pin组件3设置于底壳1上，Pogo-pin组件3包括若干个PIN针33，PIN针33部分外露于底壳1的底面。电路板4至少部分设置于底壳1的腔室内，电路板4上设置有与PIN针33相匹配的焊盘，PIN针33的顶部连接于焊盘。
顶盖2扣在底壳1的顶部，并固定在底壳1上，以将电路板4封装于底壳1的腔室内。本实施例中，顶盖2为平板状，电路板4完全位于底壳1的腔室内；在其它实施例中，顶盖2上设置有容纳槽，则电路板4部分位于腔室内，另一部分位于顶盖2的容纳槽内。顶盖2和底壳1通过连接件固定连接，连接件为螺钉。在底壳1的四角设置有螺纹孔，顶盖2上设置有连接孔，螺钉穿过连接孔螺纹连接于底壳1的螺纹孔内，以将顶盖2固定在底壳1上。
具体地，电路板4包括第一电路板41、第二电路板42和柔性板43，第一电路板41和第二电路板42通过柔性板43连接。第一电路板41位于腔室的底部，且底面贴合于腔室的底壁，焊盘设置于第一电路板41的底面上。其中第一电路板41为硬板，第二电路板42为柔性板43，即电路板4为软硬结合板。
Pogo-pin组件3还包括基座31和盖板32，盖板32固定于基座31上。基座31上设置有若干个容纳孔，本实施例中具体为200个，呈阵列排布。盖板32上设置有与容纳孔一一对应设置的伸出孔，PIN针33的数量与之对应的也为200个。PIN针33设置于容纳孔内，底端穿过容纳孔外露于基座31，顶端穿过伸出孔外露于盖板32，且抵接于焊盘。PIN针33为弹性探针，弹性探针的主体部分位于容纳孔内，外露于基座31的部分和外露于盖板32的部分均为直径为0.3mm的圆柱体，且外露长度均为0.2mm。PIN针33在受抵压之后可以弹性收缩，而且使用寿命大约为一万次，在水平方向(即垂直于弹性探针轴向的方向)上轻压PIN针33不会致使PIN针33折断或折弯变形，大大提高了该光模块的使用寿命和可靠性。
在底壳1上设置有安装孔，基座31和盖板32中的至少一个固定在安装孔上，盖板32的顶面与腔室的底壁共面。第一电路板41的底面贴合于腔室的底壁，可以使PIN针33的顶端与第一电路板41上的焊盘相抵接，以连接PIN针33和焊盘。盖板32的顶面与腔室的底壁共面，且PIN针33的顶端外露于盖板32设置，可以保证PIN针33和焊盘接触良好，避免接触不良现象。
基座31的底面与底壳1的底面平齐或者向下凸出于底壳1的底面设置，可以保证PIN针33的底端外露于底壳1，保证PIN针33的底端能够抵接于外部主板的连接点，以实现光模块与外部主板的连接。
光模块与外部主板连接时，PIN针33的底端能够抵接于外部主板的连接点，以实现光模块与外部主板的连接；PIN针33的使用寿命比较长，可以使光模块的使用寿命次数增加很多；而且PIN针33仅是底端外露于底壳1的底面设置，在测试和安装过程中被碰触不易被损坏，极大地增加了光模块的使用寿命。
优选地，光模块还包括芯片组件5和光纤组件6，第二电路板42位于顶盖2处，且第二电路板42的顶面贴合于顶盖2的内表面，具体通过银浆粘贴于顶盖2的内表面上，芯片组件5设置于第二电路板42的底面上。芯片组件5通过胶粘的方式固定贴合于第二电路板42的底面上，且与第二电路板42金丝键合，以实现芯片组件5与电路板4的电性连接。第二电路板42和柔性板43的厚度均为0.13mm，第二电路板42和柔性板43上均铺设纯铜，镀镍钯金；使第二电路板42的导热系数比较高。芯片组件5产生的热量直接通过第二电路板42快速地传导至顶盖2上，然后经顶盖2散掉，有效地改善了光模块的散热效果，使光模块能够快速地散热，可以满足客户的散热需求。
芯片组件5包括激光器、接收器、激光驱动器和限幅放大器。在底壳1的侧壁上设置有连通孔，光纤组件6穿过连通孔与芯片组件5连接，光纤组件6的部分光纤与激光器光耦合，部分光线与接收器光耦合；作为优选，本实施例中光纤组件6的光纤分为两部分，一部分与激光器耦合，另一部分与接收器光耦合。光信号即可通过光纤组件6传输。
当光模块在高温工作时，芯片组件5工作时同样会产生大量的热，会使得lens受热膨胀，lens膨胀后会使得耦合进入lens的光路发生微小变化，偏离了原来耦合的最佳值，从而使得耦合效果降低，表现为光模块的性能参数降低。但是光纤线性热膨胀系数为3.4，lens的热膨胀系数为55.8，二者相差16.4倍。当上升同样的温度时，本申请的光模块的光耦效率受到的影响会比使用lens光耦效率小很多，使光模块的光参数波动很小。
耦合时，激光器发出的光经过45°反射耦合进光纤组件6的光纤通道内，光纤通道高出激光器表面0.1mm左右。因为光纤线性热膨胀系数较小，对光路所造成的影响也会比lens小很多，从而使得光模块的光性能参数变化很小。
该光模块还包括固定件7，电路板4通过固定件7固定于底壳1内。固定件7为螺钉，且为两个，在Pogo-pin组件3上设置有两个螺纹孔，在第一电路板41设置有两个通孔，螺钉穿过通孔固定在Pogo-pin组件3上，以将第一电路板41固定在底壳1内。腔室内填充有密封胶，可以填充电路板4与底壳1及顶盖2之间的缝隙，以将电路板4完全固定在底壳1的腔室内。
该光模块的组装过程：
1、将第二电路板42的顶面用银浆贴于顶盖2的背面上，然后烤胶固化；
2、将芯片组件5包括的芯片按照贴片要求贴于第二电路板42的底面上，精度大于5mm，并且使芯片组件5与第二电路板42金丝键合；
3、完成光纤组件6与激光器和接收器的光耦合；
4、将Pogo-pin组件3安装于底壳1上，使Pogo-pin组件3的盖板32的顶面与底壳1的腔室的底壁平齐；
5、将第一电路板41安装在底壳1内，使第一电路板41的焊盘与Pogo-pin组件3的PIN针33的顶端一一对应，并相抵接；
6、在腔室内填充密封胶，将第一电路板41与底壳1之间的间隙进行密封；
7、使用固定件7将第一电路板41固定在底壳1内，并使用连接件将顶盖2固定在底壳1上；
8、在底壳1的腔室内填充密封胶，以密封底壳1和顶盖2之间的间隙。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光模块，其特征在于，包括：
底壳(1)；
Pogo-pin组件(3)，其设置于所述底壳(1)上，所述Pogo-pin组件(3)包括若干个PIN针(33)，所述PIN针(33)部分外露于所述底壳(1)的底面；
电路板(4)，其至少部分设置于所述底壳(1)的腔室内，所述电路板(4)上设置有与所述PIN针(33)相匹配的焊盘，所述PIN针(33)的顶部连接于所述焊盘。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括顶盖(2)，其固定于所述底壳(1)的顶部，以将所述电路板(4)封装于所述底壳(1)的腔室内。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述电路板(4)包括第一电路板(41)、第二电路板(42)和柔性板(43)，所述第一电路板(41)和第二电路板(42)通过所述柔性板(43)连接；
所述第一电路板(41)位于所述腔室的底部，所述焊盘设置于所述第一电路板(41)的底面上。
4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，还包括芯片组件(5)，所述第二电路板(42)的顶面贴合于所述顶盖(2)，所述芯片组件(5)设置于所述第二电路板(42)的底面上。
5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述芯片组件(5)贴合于所述第二电路板(42)的底面上，且与所述第二电路板(42)金丝键合。
6.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述芯片组件(5)包括激光器、接收器、激光驱动器和限幅放大器。
7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，还包括光纤组件(6)，所述光纤组件(6)的部分光纤与所述激光器光耦合，部分光纤与所述接收器光耦合。
8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述Pogo-pin组件(3)还包括基座(31)和盖板(32)，所述基座(31)上设置有若干个容纳孔，所述盖板(32)上设置有与所述容纳孔对应设置的伸出孔，所述PIN针(33)设置于容纳孔内，且其底端穿过所述容纳孔外露于所述基座(31)，顶端穿过所述伸出孔抵接于所述焊盘。
9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述PIN针(33)为弹性探针；所述盖板(32)的顶面与所述腔室的底壁共面。
10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，还包括固定件(7)，所述电路板(4)通过所述固定件(7)固定于所述底壳(1)内；所述腔室内填充有密封胶。
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