CN113589451B - 一种能够自下沉解锁的sfp+光模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，包括底座、外罩、以及设置在底座和外罩内的PCBA，解锁块通过扭簧活动链接在底座上，拉环的一端贴靠在解锁块上，解锁块末端的三角凸点卡在交换机笼子弹片的三角孔内，拉环转动后能够撬起解锁块使三角凸点从交换机笼子弹片的三角孔中脱离。本发明的上锁凸点采用活动点设计，满足自解锁的功能，解锁过程不会挤压笼子弹片，避免对笼子弹片造成疲劳损伤，极大程度延长交换机寿命。本发明在不拔尾纤的情况下能够顺利解锁，适用在交换机面板接口密集的工况，给操作人员带来极大的便捷。本发明能通过一个扭簧实现解锁块和拉环自动复位，成本低，安装便捷。

Description

一种能够自下沉解锁的SFP+光模块

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及一种能够自下沉解锁的SFP+光模块。

背景技术

光模块（Optical transceiver）作为一种重要的有源光器件，在发送端和接收端分别实现信号的电-光转换和光-电转换。由于通信信号的传输主要以光纤作为介质，而产生端、转发端、处理端、接收端处理的是电信号，光模块具有广泛和不断增长的市场空间。光模块的上游主要为光芯片和无源光器件，下游客户主要为电信主设备商、运营商以及互联网云计算企业。

光模块遵循芯片—组件(OSA)—模块的封装顺序。激光器芯片和探测器芯片通过传统的TO封装形成TOSA及ROSA，同时将配套电芯片贴装在PCB，再通过精密耦合连接光通道和光纤，最终封装成为一个完整的光模块。新兴的主要应用于短距多模的COB采用混合集成方法，通过特殊的键合焊接工艺将芯片贴装在PCB上，采用非气密性封装。

全球光模块产业链分工明确，欧美日技术起步较早，专注于芯片和产品研发。中国在产业链中游优势明显:劳动力成本、市场规模以及电信设备商的扶持，我们经过多年发展已成为全球光模块制造基地，从OEM、ODM发展为多个全球市占率领先的光模块品牌。产业链分工有效利用了全球优势生产要素，并避免了重复研发，有利于全球产业链高效运转但中国难以分享上游的巨大价值。

随着云计算、物联网、移动互联网等应用的发展，急剧增长的数据流量对带宽提出越来越高的要求。近两年，“宽带中国”战略和加快建设网络强国战略相继提出，光通信作为最为重要的信息通信基础设施之一，在支撑我国社会信息化、宽带化建设和网络强国方面的作用日益凸显。光通信行业迅猛发展，带动光模块更新换代，当前光学通信日益激烈的市场竞争中，体积越来越小的通信设备需求,界面密度和接口板包含更高。为了适应需求的光通信设备,光模块是高度集成的小包装的发展。光模块SFP+在近5到10年内仍是光模块家族中的中流砥柱。尤其在近年来长距离40公里 LR SFP+发展迅速。对SFP+光模块的改进优化，具有极大的前景和意义。

从需求侧看， 带宽需求的不断增长带动高速光模块需求量快速增长，给光模块厂商带来持续增长的收入；同时由于光模块产品属于非标准类产品，定制需求较多这也造成光模块研发难度加大，无论是光学，电路还是结构上都对光模块提出了更高的要求。

从封装结构上来看，未来光模块会从以下几个方面提升：一是散热，高速率光模块更新换代，需要优质的散热结构保驾护航，二是屏蔽，光模块的飞速发展，不可避免的引入电磁辐射污染，EMI逐渐成为全球通信领域核心课题，良好的光模块结构能从屏蔽，接地，吸波全方位提升产品的EMI性能，三是紧凑，光模块的趋势是大容量小体积，为了应对数据中心交换机的密集接口，光模块封装结构必须更加紧凑，插拔更加便捷，光模块PCB布局更紧凑，光模块器件布局更紧凑，进而光模块封装结构更紧凑。四是稳定，光模块在使用过程中需要频繁的重复性插拔，要求光模块结构具有稳定的上锁解锁，并且在百余次插拔过程中不会出现破损失效，一方面光模块本身不会出现破损失效，另一方面不会对交换机等接口设备造成结构破坏。

发明内容

本发明提供了一种高效，便捷，稳定可靠的SFP+光模块解锁结构，基于LC光口形式的长拉环自下沉解锁结构。通过长拉环结构解决了光模块在密集型机柜上插拔困难，自下沉式的解锁结构，解锁过程不会挤压交换机插口的弹片。此发明解决了SFP+光模块必须先拔光纤后拔模块的问题，实现了SFP+光模块带纤插拔。

本发明主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，包括底座、外罩、以及设置在底座和外罩内的PCBA，解锁块通过扭簧活动链接在底座上，拉环的一端贴靠在解锁块上，解锁块末端的三角凸点卡在交换机笼子弹片的三角孔内，拉环转动后能够撬起解锁块使三角凸点从交换机笼子弹片的三角孔中脱离。

在本案中，配合就是贴靠。

本发明创造性的采用了如下结构:

1）.解锁块是一个长方体结构，两侧有圆柱结构，长方体下方后端有圆弧柱面，长方体上方有平面，长方体上方前端有三角凸块结构。

2）.扭簧是由金属线材缠绕制成的对称结构，此结构两侧有圆柱套筒结构，两个套筒结构一端连接，另一端断开，断开一端的两侧有折弯结构。

3）.拉环是一个金属片材折弯后包胶的对称结构，金属片材是上端连接下端开口的结构，上端连接有平面，此结构两侧有圆通孔。

4）.解锁块的两侧圆柱结构和扭簧两侧圆柱套筒结构互配，且解锁块结构可以绕两侧圆柱结构转动。扭簧连接端与解锁块上方平面配合，且一直作用弹力在上面。拉环上端平面与解锁块下方后端的圆弧柱面接触，当拉环转动，拉环上端平面倾斜撬起解锁块克服弹力转动。（见图16）

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，底座的圆柱面插入PCBA的U型孔内，PCBA的圆轴面放置在底座的第一半圆槽内，PCBA的圆盘面与底座的凹槽平面配合，PCBA的下底面与底座的凸台面配合。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，外罩的内平面与卡块的上平面配合，外罩的内侧面与底座的侧面配合，底座的前扣位设置在外罩的前扣位孔内。底座的后上扣位设置在外罩的后扣位孔内，PCBA的上表面通过外罩的压片压在外罩上。外罩的下端面与底座的侧凸台配合，外罩的前端面与底座的垂直面配合。外罩的内平面与底座的凸台面配合。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，解锁块的转轴插入底座的第二半圆槽内，解锁块的侧面与底座的内侧面配合。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，还包括卡块, 卡块的下平面设置在底座的凹平面内，卡块的下台阶面与PCBA的圆盘切面配合，卡块的上台阶面与PCBA的圆轴切面配合，卡块的侧面设置在底座的凹侧面内。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，扭簧的内孔插入解锁块的转轴内，扭簧的折弯端与底座的内立面配合，扭簧的连接端与解锁块的上平面配合。扭簧的内侧端面与底座的外侧面配合。扭簧的外侧端面与底座的凹槽侧面配合。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，底座的短柱插入拉环的圆孔内，拉环的内侧面与底座的外立面配合，拉环的上表面与解锁块的下圆弧面配合，拉环的内平面与底座的侧台面配合。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，盖板的内平面与底座的阶梯面配合，盖板的内侧面与底座的台阶侧面配合，盖板的盖板顶面与底座的台阶立面配合。盖板的折弯侧面与底座的小台阶侧面配合，盖板的折弯端面与底座的小台阶底面配合。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，螺钉的圆柱体穿过盖板的半圆孔与底座的螺钉孔配合固定，螺钉的圆锥面与盖板的内圆锥面贴合。

在上述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，弹片的内顶面与底座的槽顶面，弹片的内侧面与底座的侧面配合。底座的后下扣位卡扣在弹片的侧方孔内，底座的小凸点设置在弹片的小圆孔内。

本发明提供了一种光通信模块SFP+的解锁结构，适用于光模块的COB（Chip OnBoard）器件电路封装。模块结构主要由（a）PCBA定位封装结构，（b）管壳封装结构，（c）解锁机构。其中解锁机构采用平拉斜撬的顶杠杆原理，拉动拉环，拉环产生转动，撬起解锁块转动，解锁块前端的三角凸块下沉，三角凸块从笼子弹片上的三角孔中脱出，完成解锁动作。模块可以从交换机的笼子中拔出。松开拉环，借助扭簧弹力力压解锁块，解锁块可以完成自动复位，解锁块下压拉环实现复位，模块的解锁机构回到初始状态。

本发明提供的解锁结构，有以下特点：1.上锁凸点（解锁块三角凸点）采用活动点设计，满足自解锁的功能，解锁过程不会挤压笼子弹片，避免对笼子弹片造成疲劳损伤，极大程度延长交换机寿命。2.带纤插拔，LC光口上方带长拉环，在不拔尾纤的情况下顺利解锁，适用在交换机面板接口密集的工况，给操作人员带来极大的便捷。3.管壳封装采用钣金外罩结构，合理控制制造成本，非常有利于大批量生产。4.拉环可以自动复位，一个扭簧实现解锁块和拉环自动复位，成本低，安装便捷。

附图说明

图1是本发明装配图。

图2是本发明爆炸图。

图3是底座的结构示意图。

图4是扭簧的结构示意图。

图5是拉环的结构示意图。

图6是盖板的结构示意图。

图7是弹片的结构示意图。

图8是解锁块的结构示意图。

图9是PCBA的结构示意图。

图10是螺钉的结构示意图。

图11是卡块的结构示意图。

图12是外罩的结构示意图。

图13是模块上锁位置示意图。

图14是模块上锁装配示意图。

图15是模块解锁位置示意图。

图16是模块解锁装配示意图。

图17是解锁机构运动示意图。

图18是解锁机构相关部件位置示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。其中，

底座1，凸台面1-1，圆柱面1-2，第一半圆槽1-3，凹侧面1-4，凹平面1-5，螺钉孔1-6，第二半圆槽1-7，小台阶底面1-8，阶梯面1-9，短柱1-10，台阶侧面1-11，侧面1-12， 后上扣位1-13，后下扣位1-14，侧凸台1-15，前扣位1-16，凸台面1-17，槽顶面1-18，小凸点1-19，凹槽平面1-20， 内立面1-21， 凹槽侧面1-22，侧台面1-23，小台阶侧面1-24，内侧面1-25，外侧面1-26，外立面1-27，止挡面1-28，台阶立面1-29，垂直面1-30；

弹片2，内顶面2-1，内侧面2-2，侧方孔2-3，小圆孔2-4；

拉环3，上表面3-1，前顶面3-2，圆孔3-3，前端面3-4，内侧面3-5，内平面3-6；

盖板4，盖板顶面4-1，内侧面4-2，内平面4-3，折弯端面4-4，折弯侧面4-5，内圆锥面4-6，半圆孔4-7；

扭簧5，内孔5-1，连接端5-2，内侧端面5-3，折弯端5-4，外侧端面5-5；

解锁块6，转轴，6-1，上平面6-2，下圆弧面6-3，侧面6-4，三角凸点6-5；

PCBA7， 圆盘面7-1，圆轴面7-2，下底面7-3， U型孔7-4，上表面7-5，圆盘切面7-6，圆轴切面7-7；

螺钉8，圆锥面8-1，圆柱体8-2；

卡块9，下平面9-1，下台阶面9-2，上台阶面9-3，侧面9-4，上平面9-5；

外罩10，内侧面10-1，压片10-2，前扣位孔10-3，下端面10-4，内平面10-5，后扣位孔10-6，前端面10-7。

实施例：

本发明涉及一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，包括底座1、外罩10、以及设置在底座1和外罩10内的PCBA7，解锁块6通过扭簧5活动链接在底座1上，拉环3的一端贴靠在解锁块6上，解锁块末端的三角凸点卡在交换机笼子弹片的三角孔内，拉环转动后能够撬起解锁块使三角凸点从交换机笼子弹片的三角孔中脱离。

在本实施例中底座采用带凹槽带螺纹孔的长方体，外罩采用带凹槽和方孔的长方体。拉环采用一种带方孔的长方体。解锁块采用一种带凹槽的长方体，扭簧采用一种带通孔的长方体。PCBA采用一种带阶梯的回转体。

底座1的圆柱面1-2插入PCBA7的U型孔7-4内，PCBA7的圆轴面7-2放置在底座1的第一半圆槽1-3内，PCBA7的圆盘面7-1与底座1的凹槽平面1-20配合，PCBA7的下底面7-3与底座1的凸台面1-1配合。

外罩10的内平面10-5与卡块9的上平面9-5配合，卡块采用带台阶的长方体；外罩10的内侧面10-1与底座1的侧面1-12配合，底座1的前扣位1-16设置在外罩10的前扣位孔10-3内。底座1的后上扣位1-13设置在外罩10的后扣位孔10-6内，PCBA7的上表面7-5通过外罩10的压片10-2压在外罩10上。外罩10的下端面10-4与底座1的侧凸台1-15配合，外罩10的前端面10-7与底座1的垂直面1-30配合。外罩的内平面10-5与底座1的凸台面1-17配合。

解锁块6的转轴6-1插入底座1的第二半圆槽1-7内，解锁块6的侧面6-4与底座1的内侧面1-25配合。

还包括卡块9, 卡块9的下平面9-1设置在底座1的凹平面1-5内，卡块9的下台阶面9-2与PCBA7的圆盘切面7-6配合，卡块9的上台阶面9-3与PCBA7的圆轴切面7-7配合，卡块9的侧面9-4设置在底座1的凹侧面1-4内。

扭簧5的内孔5-1插入解锁块6的转轴6-1内，扭簧5的折弯端5-4与底座1的内立面1-21配合，扭簧5的连接端5-2与解锁块6的上平面6-2配合。扭簧5的内侧端面5-3与底座1的外侧面1-26配合。扭簧5的外侧端面5-5与底座1的凹槽侧面1-22配合。

底座1的短柱1-10插入拉环3的圆孔3-3内，拉环3的内侧面3-5与底座1的外立面1-27配合，拉环3的上表面3-1与解锁块6的下圆弧面6-3配合，拉环3的内平面3-6与底座1的侧台面1-23配合。

盖板4采用带方孔的长方体，盖板4的内平面4-3与底座1的阶梯面1-9配合，盖板4的内侧面4-2与底座1的台阶侧面1-11配合，盖板4的盖板顶面4-1与底座1的台阶立面1-29配合。盖板4的折弯侧面4-5与底座1的小台阶侧面1-24配合并用螺钉将盖板和底座1锁紧，盖板4的折弯端面4-4与底座1的小台阶底面1-8配合并用螺钉将盖板和底座1锁紧。

螺钉8采用回转体，螺钉8的圆柱体8-2穿过盖板4的半圆孔4-7与底座1的螺钉孔1-6配合固定，螺钉8的圆锥面8-1与盖板4的内圆锥面4-6贴合。

弹片2的内顶面2-1与底座1的槽顶面1-18，弹片2的内侧面2-2与底座1的侧面1-12配合。底座1的后下扣位1-14卡扣在弹片2的侧方孔2-3内，底座1的小凸点1-19设置在弹片2的小圆孔2-4内。

模块上锁状态图13：在扭簧5的弹力作用下，扭簧5的连接端5-2压在解锁块6的上平面6-2，解锁块6的下圆弧面6-3压在拉环3的上表面3-1，拉环3的前端面3-4与底座1的止挡面1-28接触。此时解锁块6处于水平状态。解锁块6的三角凸点6-5与笼子弹片的三角孔11适配，实现上锁。

工作的流程如下：

模块解锁状态图14：拉动拉环3做转动，拉环3的上表面3-1倾斜，拉环3的上表面3-1撬起解锁块6的下圆弧面6-3，解锁块6克服扭簧5的弹力做转动，解锁块6的三角凸点6-5下沉，拉环3的前顶面3-2与底座1的止挡面1-28接触实现限位，此时解锁块6的三角凸点6-5与笼子弹片的三角孔11脱开，实现解锁。

松开拉环3，扭簧5的连接端5-2压解锁块6的上平面6-2，解锁块6的下圆弧面6-3压拉环3的上表面3-1，使得拉环3回到初始状态，完成复位。

从外部看光模块从初始的上锁状态→解锁状态→复位到上锁状态，如（图15）所示。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，包括底座（1）、外罩（10）、以及设置在底座（1）和外罩（10）内的PCBA（7），解锁块（6）通过扭簧（5）活动链接在底座（1）上，拉环（3）的一端贴靠在解锁块（6）上，解锁块末端的三角凸点卡在交换机笼子弹片的三角孔内，拉环转动后能够撬起解锁块使三角凸点从交换机笼子弹片的三角孔中脱离；

工作时，

模块解锁状态：拉动拉环（3）做转动，拉环（3）的上表面（3-1）倾斜，拉环（3）的上表面（3-1）撬起解锁块（6）的下圆弧面（6-3），解锁块（6）克服扭簧（5）的弹力做转动，解锁块（6）的三角凸点（6-5）下沉，拉环（3）的前顶面（3-2）与底座（1）的止挡面（1-28）接触实现限位，此时解锁块（6）的三角凸点（6-5）与笼子弹片的三角孔（11）脱开，实现解锁；

松开拉环（3），扭簧（5）的连接端（5-2）压解锁块（6）的上平面（6-2），解锁块（6）的下圆弧面（6-3）压拉环（3）的上表面（3-1），使得拉环（3）回到初始状态，完成复位；

外罩（10）的内平面（10-5）与卡块（9）的上平面（9-5）配合，外罩（10）的内侧面（10-1）与底座（1）的侧面（1-12）配合，底座（1）的前扣位（1-16）设置在外罩（10）的前扣位孔（10-3）内，底座（1）的后上扣位（1-13）设置在外罩（10）的后扣位孔（10-6）内，PCBA（7）的上表面（7-5）通过外罩（10）的压片（10-2）压在外罩（10）上，外罩（10）的下端面（10-4）与底座（1）的侧凸台（1-15）配合，外罩（10）的前端面（10-7）与底座（1）的垂直面（1-30）配合，外罩的内平面（10-5）与底座（1）的凸台面（1-17）配合；

扭簧（5）的内孔（5-1）插入解锁块（6）的转轴（6-1）内，扭簧（5）的折弯端（5-4）与底座（1）的内立面（1-21）配合；

扭簧（5）为几字形本体，包括连接端（5-2）、以及两个子扭簧，两个子扭簧的一端分别与连接端（5-2）两端连接，两个子扭簧的另一端分别向两个内侧端面（5-3）弯折；

扭簧（5）的连接端（5-2）与解锁块（6）的上平面（6-2）配合，扭簧（5）的内侧端面（5-3）与底座（1）的外侧面（1-26）配合，扭簧（5）的外侧端面（5-5）与底座（1）的凹槽侧面（1-22）配合。

2.根据权利要求1所述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，底座（1）的圆柱面（1-2）插入PCBA（7）的U型孔（7-4）内，PCBA（7）的圆轴面（7-2）放置在底座（1）的第一半圆槽（1-3）内，PCBA（7）的圆盘面（7-1）与底座（1）的凹槽平面（1-20）配合，PCBA（7）的下底面（7-3）与底座（1）的凸台面（1-1）配合。

3.根据权利要求1所述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，解锁块（6）的转轴（6-1）插入底座（1）的第二半圆槽（1-7）内，解锁块（6）的侧面（6-4）与底座（1）的内侧面（1-25）配合。

4. 根据权利要求1所述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，还包括卡块（9）, 卡块（9）的下平面（9-1）设置在底座（1）的凹平面（1-5）内，卡块（9）的下台阶面（9-2）与PCBA（7）的圆盘切面（7-6）配合，卡块（9）的上台阶面（9-3）与PCBA（7）的圆轴切面（7-7）配合，卡块（9）的侧面（9-4）设置在底座（1）的凹侧面（1-4）内。

5.根据权利要求1所述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，底座（1）的短柱（1-10）插入拉环（3）的圆孔（3-3）内，拉环（3）的内侧面（3-5）与底座（1）的外立面（1-27）配合，拉环（3）的上表面（3-1）与解锁块（6）的下圆弧面（6-3）配合，拉环（3）的内平面（3-6）与底座（1）的侧台面（1-23）配合。

6.根据权利要求1所述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，盖板（4）的内平面（4-3）与底座（1）的阶梯面（1-9）配合，盖板（4）的内侧面（4-2）与底座（1）的台阶侧面（1-11）配合，盖板（4）的盖板顶面（4-1）与底座（1）的台阶立面（1-29）配合，盖板（4）的折弯侧面（4-5）与底座（1）的小台阶侧面（1-24）配合并用螺钉将盖板和底座（1）锁紧，盖板（4）的折弯端面（4-4）与底座（1）的小台阶底面（1-8）配合并用螺钉将盖板和底座（1）锁紧。

7.根据权利要求1所述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，螺钉（8）的圆柱体（8-2）穿过盖板（4）的半圆孔（4-7）与底座（1）的螺钉孔（1-6）配合固定，螺钉（8）的圆锥面（8-1）与盖板（4）的内圆锥面（4-6）贴合。

8.根据权利要求1所述的一种能够自下沉解锁的SFP+光模块，其特征在于，弹片（2）的内顶面（2-1）与底座（1）的槽顶面（1-18），弹片（2）的内侧面（2-2）与底座（1）的侧面（1-12）配合，底座（1）的后下扣位（1-14）卡扣在弹片（2）的侧方孔（2-3）内，底座（1）的小凸点（1-19）设置在弹片（2）的小圆孔（2-4）内。

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