CN112782815A - 优化emi屏蔽性能的光模块及光模块电磁屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种优化EMI屏蔽性能的光模块及光模块电磁屏蔽结构，该光模块包括底座、上盖以及由解锁拉手与活动解锁件连接而成的解锁装置，底座与上盖对接卡固形成用于容纳活动解锁件两侧的解锁滑片的限位槽，解锁滑片对应滑动配合在限位槽中，每侧解锁滑片的上端设有第一缺口，用于为底座上设有的底座EMI凸台让位，每侧解锁滑片的下端设有第二缺口，用于为上盖上设有的上盖EMI凸台让位，使与光模块配合的鼠笼入口每侧的三片内侧弹片分别一一对应与底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台接触。本发明考虑鼠笼的弹片设计特点，优化了光模块的活动解锁件与鼠笼弹片配合的结构，从而减小鼠笼与光模块配合的缝隙，从而提升光模块与鼠笼的屏蔽效能。

Description

优化EMI屏蔽性能的光模块及光模块电磁屏蔽结构

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种优化EMI屏蔽性能的光模块及光模块电磁屏蔽结构。

背景技术

当前的5G通信以及云计算大数据相关应用需求下，光模块的传输速率越来越高(信号频率越来越高，目前的400G模块基频可以达到26.56GHZ)，同时模块本身的功耗也越来越高。而伴随着信号频率与模块功耗提高，模块的电磁辐射(EMI)会更强，光模块结构所需要达到的屏蔽能力也需要响应提高，否则无法满足客户侧对于EMI测试的要求。

电磁屏蔽的主要原理即为法拉第笼原理，通过导体形成一个封闭的“笼子”，将电磁辐射的源关在这个“笼子”中，可以允许这个笼子有孔，或者缝隙，但是缝隙的最大长度直接影响这个“笼子”的屏蔽效能。这个缝隙的屏蔽效能通常是由电磁波的波长决定的，波长越长，达到相等的屏蔽效能所允许的缝隙长度越大。根据空气中电磁波波长＝速率÷频率；26.5G频率的电磁波波长为11.32mm。一般的我们结构件可以缝隙达到波长的1/20长度即0.566mm时，屏蔽效能大约可以达到20dB，普通级应用中我们认为这已经达到了结构屏蔽的极限。

光模块的电磁屏蔽方案一般通过将模块插入鼠笼(cage)中，然后将鼠笼扣装在单板上从而实现屏蔽的效果。作为光模块级的屏蔽方案，首先需要解决光模块结构本身的对内部元器件辐射的屏蔽能力；其次需要解决模块与单板上的鼠笼配合时的屏蔽效能，即保证光模块与鼠笼的四个方向的弹片有良好的接触。通常模块的上下两个面MSA协议要求其为平面，可做优化的空间较小；解锁结果设计在侧面的光模块，为了保证结构内腔有足够的空间安装器件，一般将解锁结构的滑片设计在结构最外侧，这样侧面的结构就不是一个整体的零件，而是由底座、上盖、解锁装置三部分组成。所以改善光模块与鼠笼之间的屏蔽效能可以通过优化侧面解锁机构区域与鼠笼的接触来实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种优化EMI屏蔽性能的光模块及光模块电磁屏蔽结构，本发明考虑鼠笼的弹片设计特点，优化了光模块的活动解锁件与鼠笼弹片配合结构，从而减小鼠笼与光模块配合的缝隙，从而提升光模块与鼠笼的屏蔽效能。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种优化EMI屏蔽性能的光模块，包括底座、上盖以及由解锁拉手与活动解锁件连接而成的解锁装置，所述底座与上盖对接卡固形成用于容纳活动解锁件两侧的解锁滑片的限位槽，所述解锁滑片对应滑动配合在所述限位槽中，每侧解锁滑片的上端设有第一缺口，用于为底座上设有的底座EMI凸台让位，每侧解锁滑片的下端设有第二缺口，用于为上盖上设有的上盖EMI凸台让位，使与光模块配合的鼠笼入口每侧的三片内侧弹片分别一一对应独立与底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台接触。

进一步地，所述鼠笼入口每侧的三片内侧弹片中上、下两个内侧弹片之间的距离为d，每侧解锁滑片的第一缺口与第二缺口上下对称设置，使第一缺口、第二缺口处的解锁滑片的上下宽度d2小于或等于d。

进一步地，光模块每侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台与鼠笼入口对应侧的三片内侧弹片的有效配合长度L需满足光模块每侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台分别与鼠笼入口对应侧的三片内侧弹片的最高点分别一一对应独立接触。

进一步地，所述底座上设有EMI隔断凸起，所述解锁滑片上设有EMI隔断槽，EMI隔断槽沿滑动方向延伸，所述底座上的EMI隔断凸起滑动配合在解锁滑片的EMI隔断槽中。

进一步地，所述EMI隔断凸起位于底座EMI凸台与上盖EMI凸台之间。

进一步地，每侧解锁滑片的端头设有用于实现解锁功能的解锁弹片。

进一步地，所述解锁滑片上设有解锁行程控制槽，所述底座上设有解锁行程控制凸台，所述底座上的解锁行程控制凸台滑动配合在解锁滑片的解锁行程控制槽中，确保活动解锁件运动过程中与底座上的解锁行程控制凸台配合，实现行程控制功能，同时限位活动解锁件的运动方向。

进一步地，所述解锁滑片靠近端头设有向上延伸的上凸起和向下延伸的下凸起，所述底座设有用于与解锁滑片的上凸起滑动配合的限位凹槽，所述上盖设有用于与解锁滑片的下凸起滑动配合的限位凹槽，所述解锁滑片的上凸起伸入底座对应的限位凹槽中，所述解锁滑片的下凸起伸入上盖对应的限位凹槽中，确保解锁滑片在运动过程不会脱出限位槽。

进一步地，所述底座上设有弹簧安装槽，弹簧安装槽内设有弹簧，所述活动解锁件设有复位滑片用于遮挡弹簧安装槽的槽口，且活动解锁件的复位滑片上设有弹簧拨片，活动解锁件的弹簧拨片伸入弹簧安装槽内，用于压缩弹簧，通过弹簧给活动解锁件提供复位的力。

复位滑片横跨在两解锁滑片之间，复位滑片的两侧分别与两侧的解锁滑片连接。

本发明还公开了一种光模块电磁屏蔽结构，包括鼠笼以及如上所述的光模块，所述光模块插入鼠笼中，鼠笼入口左右两侧的三片内侧弹片分别一一对应独立与光模块左右两侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台接触。

进一步地，光模块每侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台分别与鼠笼入口对应侧的三片内侧弹片的最高点分别一一对应独立接触。

本发明至少具有如下有益效果：由于本发明的光模块的每侧解锁滑片的上端设有第一缺口，用于为底座上设有的底座EMI凸台让位，每侧解锁滑片的下端设有第二缺口，用于为上盖上设有的上盖EMI凸台让位，使与光模块配合的鼠笼入口每侧的三片内侧弹片分别一一对应独立与底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台接触。本发明提供的这个结构方案可以保证鼠笼每侧的三片内侧弹片分别独立与三个零件接触，从而减小鼠笼与光模块配合的缝隙，可以有效的提高光模块与鼠笼的屏蔽效能。

本发明的底座上设置EMI隔断点，可以打断解锁滑片(钣金)与底座之间的配合间隙，将缝隙缩短一半，提升屏蔽效能。EMI隔断槽是确保在解锁拉环运动过程中解锁滑片不会与底座上的EMI隔断凸起干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的优化EMI屏蔽性能的光模块的结构示意图；

图2为图1的P部放大图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明实施例提供的光模块的底座与上盖对接卡固后的立体图；

图5为图4的侧视图；

图6为图4的俯视图；

图7为本发明实施例提供的光模块的解锁装置的侧视图；

图8为图7的俯视图；

图9为鼠笼的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的鼠笼一侧的三片内侧弹片与光模块的结构件配合的示意图；

图11为传统鼠笼一侧的三片内侧弹片与光模块的结构件配合的示意图；

图12为本发明实施例提供的光模块的解锁滑片与底座之间接触缝隙示意图；

图13为传统光模块的解锁滑片与底座之间接触缝隙示意图。

附图中，1为底座，11为底座EMI凸台，12为EMI隔断凸起，13为解锁行程控制凸台，14为弹簧安装槽，2为解锁装置，21为解锁拉手，22为活动解锁件，221为解锁滑片，222为复位滑片，223为解锁弹片，224为上凸起，225为下凸起，226为EMI隔断槽，227为解锁行程控制槽，228为弹簧拨片，3为上盖，31为上盖EMI凸台，4为弹簧，5为鼠笼，51为内侧弹片，52为外侧弹片。

具体实施方式

下面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

参见图1至图8，本发明实施例提供一种优化EMI屏蔽性能的光模块，包括底座1、上盖3以及由解锁拉手21与活动解锁件22连接而成的解锁装置2，所述底座1与上盖3对接卡固形成用于容纳活动解锁件22两侧的解锁滑片221的限位槽，所述解锁滑片221对应滑动配合在所述限位槽中，每侧解锁滑片221的上端设有第一缺口，用于为底座1上设有的底座EMI凸台11让位，每侧解锁滑片221的下端设有第二缺口，用于为上盖3上设有的上盖EMI凸台31让位，使与光模块配合的鼠笼5入口每侧的三片内侧弹片51分别一一对应独立与底座EMI凸台11、解锁滑片221、上盖EMI凸台31接触。

在底座1上设置底座EMI凸台11目的是增加底座1与鼠笼对应弹片的接触区域，在上盖3上设置上盖EMI凸台31目的是增加上盖3与鼠笼对应弹片的接触区域。

进一步地，所述鼠笼入口每侧的三片内侧弹片51中上、下两个内侧弹片51之间的距离为d，每侧解锁滑片221的第一缺口与第二缺口上下对称设置，使该处的解锁滑片221的上下宽度d2小于或等于d。

所述第一缺口、第二缺口为等腰梯形。底座EMI凸台11、上盖EMI凸台31为等腰梯形。

同侧底座EMI凸台11的下端面与上盖EMI凸台31的上端面之间的间距大于d2。

进一步地，光模块每侧的底座EMI凸台11、解锁滑片221、上盖EMI凸台31与鼠笼5入口对应侧的三片内侧弹片51的有效配合长度L需满足光模块每侧的底座EMI凸台11、解锁滑片221、上盖EMI凸台31分别与鼠笼5入口对应侧的三片内侧弹片51的最高点分别一一对应独立接触。

进一步地，所述底座1上设有EMI隔断凸起12，所述解锁滑片221上设有EMI隔断槽226，EMI隔断槽226沿滑动方向延伸，所述底座1上的EMI隔断凸起12滑动配合在解锁滑片221的EMI隔断槽226中。EMI隔断槽226是确保在解锁拉环运动过程中解锁滑片221不会与底座1上的EMI隔断凸起12干涉。所述EMI隔断凸起12位于底座EMI凸台11与上盖EMI凸台31之间。底座1上设置EMI隔断点(EMI隔断凸起12)，可以打断解锁滑片221(钣金)与底座1之间的配合间隙，将缝隙缩短一半，提升屏蔽效能。

参见图12、图13，光模块的底座1与活动解锁件22的配合本身是会存在间隙的，这个缝隙在未做改进是其缝隙长度为L1，增加EMI隔断凸起12之后，将缝隙L1变成了L2+L3，缩短了配合的缝隙长度。由屏蔽原理提高结构屏蔽效能主要方式就是尽可能缩短配合的缝隙。

进一步地，每侧解锁滑片221的端头设有用于实现解锁功能的解锁弹片223，使对应的鼠笼弹片脱离光模块弹起，实现光模块与鼠笼解锁功能。底座1上具有解锁区域主要用于安装解锁弹片223。

进一步地，所述解锁滑片221上设有解锁行程控制槽227，所述底座1上设有解锁行程控制凸台13，所述底座1上的解锁行程控制凸台13滑动配合在解锁滑片221的解锁行程控制槽227中，用于确保活动解锁件22运动过程中与底座1上的解锁行程控制凸台13配合，实现行程控制功能，同时限位活动解锁件22的运动方向。底座1上设置解锁行程控制凸台13主要用于保证解锁装置2安装后可以与底座1组装为一体，不脱出，同时控制解锁装置2的运动行程，承受解锁拉拔力。

进一步地，所述解锁滑片221靠近端头设有向上延伸的上凸起224和向下延伸的下凸起225，所述底座1设有用于与解锁滑片221的上凸起224滑动配合的限位凹槽，所述上盖3设有用于与解锁滑片221的下凸起225滑动配合的限位凹槽，所述解锁滑片221的上凸起224伸入底座1对应的限位凹槽中，所述解锁滑片221的下凸起225伸入上盖3对应的限位凹槽中，确保解锁滑片221在运动过程不会脱出限位槽。

进一步地，所述底座1上设有弹簧安装槽14，弹簧安装槽14内设有弹簧4，所述活动解锁件22设有复位滑片222用于遮挡弹簧安装槽14的槽口，且活动解锁件22的复位滑片222上设有弹簧拨片228，活动解锁件22的弹簧拨片228伸入弹簧安装槽14内，用于压缩弹簧，通过弹簧给活动解锁件22提供复位的力。

本实施例的解锁装置2由两种材料组成，解锁拉手21为塑胶拉手，用以拉拔操作；活动解锁件22为钣金滑片，主要用以实现解锁功能以及EMI屏蔽。活动解锁件22包括两解锁滑片221以及复位滑片222，复位滑片222横跨在两解锁滑片221之间，复位滑片222的两侧分别与两侧的解锁滑片221连接。解锁滑片221以及复位滑片222均为钣金滑片。

实施例二

参见图1至图9，本实施例还公开了一种光模块电磁屏蔽结构，包括鼠笼5以及如实施例一所述的光模块，所述光模块插入鼠笼5中，鼠笼5入口左右两侧的三片内侧弹片51分别一一对应独立与光模块左右两侧的底座EMI凸台11、解锁滑片221、上盖EMI凸台31接触。

进一步地，光模块每侧的底座EMI凸台11、解锁滑片221、上盖EMI凸台31分别与鼠笼5入口对应侧的三片内侧弹片51的最高点分别一一对应独立接触。

与光模块配合的鼠笼5设有外侧弹片52和内侧弹片51，与光模块配合的鼠笼的左右两侧均设计有等宽等间距的三段式内侧弹片51。本发明改进后的光模块可以保证该三段式内侧弹片51可以分别与三段结构件(底座EMI凸台11、解锁滑片221、上盖EMI凸台31)接触，避免同一弹片同时横跨两个零件，由于配合公差导致接触不良，影响屏蔽效能。附图2为本发明设计的EMI屏蔽区域缩放图，底座1侧面的上端面与底座EMI凸台11的下端面之间的间距为d1，上盖3侧面的下端面与上盖EMI凸台31的上端面之间的间距为d3，d1、d2、d3三段分别与弹片接触，L为三段配合的有效长度，确保与弹片最高点接触。

组装完成后光模块侧面与鼠笼弹片配合区域的放大图如附图2所示，通过控制d1、d2、d3的尺寸，保证侧面的结构的三个部分可以分别与鼠笼的三片弹片接触；因为对组装件而言，三个零件组装成的平面，难以保证其完全在一个平面内，那么如果如果鼠笼的弹片同时与两个零件接触，参见图11，两个零件之间的高度差就会导致鼠笼弹片与其中一个零件的接触不够密切，从而降低了该位置的屏蔽效能；本发明提供的这个结构方案，参见图10，可以保证鼠笼的三片弹片分别独立与三个零件接触，从而避免了这个问题，可以有效的提高此位置的屏蔽效能，附图2中的长度L是为了保证结构可以保证与弹片的最高点接触。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种优化EMI屏蔽性能的光模块，包括底座、上盖以及由解锁拉手与活动解锁件连接而成的解锁装置，所述底座与上盖对接卡固形成用于容纳活动解锁件两侧的解锁滑片的限位槽，所述解锁滑片对应滑动配合在所述限位槽中，其特征在于:每侧解锁滑片的上端设有第一缺口，用于为底座上设有的底座EMI凸台让位，每侧解锁滑片的下端设有第二缺口，用于为上盖上设有的上盖EMI凸台让位，使与光模块配合的鼠笼入口每侧的三片内侧弹片分别一一对应独立与底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台接触。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述鼠笼入口每侧的三片内侧弹片中上、下两个内侧弹片之间的距离为d，每侧解锁滑片的第一缺口与第二缺口上下对称设置，使第一缺口、第二缺口处的解锁滑片的上下宽度d2小于或等于d。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：光模块每侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台与鼠笼入口对应侧的三片内侧弹片的有效配合长度L需满足光模块每侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台分别与鼠笼入口对应侧的三片内侧弹片的最高点分别一一对应独立接触。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述底座上设有EMI隔断凸起，所述解锁滑片上设有EMI隔断槽，EMI隔断槽沿滑动方向延伸，所述底座上的EMI隔断凸起滑动配合在解锁滑片的EMI隔断槽中。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述EMI隔断凸起位于底座EMI凸台与上盖EMI凸台之间。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：每侧解锁滑片的端头设有用于实现解锁功能的解锁弹片；所述解锁滑片上设有解锁行程控制槽，所述底座上设有解锁行程控制凸台，所述底座上的解锁行程控制凸台滑动配合在解锁滑片的解锁行程控制槽中，确保活动解锁件运动过程中与底座上的解锁行程控制凸台配合，实现行程控制功能，同时限位活动解锁件的运动方向。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述解锁滑片靠近端头设有向上延伸的上凸起和向下延伸的下凸起，所述底座设有用于与解锁滑片的上凸起滑动配合的限位凹槽，所述上盖设有用于与解锁滑片的下凸起滑动配合的限位凹槽，所述解锁滑片的上凸起伸入底座对应的限位凹槽中，所述解锁滑片的下凸起伸入上盖对应的限位凹槽中，确保解锁滑片在运动过程不会脱出限位槽。

8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述底座上设有弹簧安装槽，弹簧安装槽内设有弹簧，所述活动解锁件设有复位滑片用于遮挡弹簧安装槽的槽口，且活动解锁件的复位滑片上设有弹簧拨片，活动解锁件的弹簧拨片伸入弹簧安装槽内，用于压缩弹簧，通过弹簧给活动解锁件提供复位的力。

9.一种光模块电磁屏蔽结构，其特征在于：包括鼠笼以及如权利要求1至8任一所述的光模块，所述光模块插入鼠笼中，鼠笼入口左右两侧的三片内侧弹片分别一一对应独立与光模块左右两侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台接触。

10.根据权利要求9所述的光模块电磁屏蔽结构，其特征在于：光模块每侧的底座EMI凸台、解锁滑片、上盖EMI凸台分别与鼠笼入口对应侧的三片内侧弹片的最高点分别一一对应独立接触。

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