CN117130106A - 一种电路板模组及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及通信设备技术领域,公开了一种电路板模组及通信设备,以提高电路板模组的散热性能。电路板模组包括基板、光模块组件、弹性件以及散热器,其中,光模块组件包括外壳与光模块,外壳设置于基板的一侧,且外壳背离基板的一侧设置有开孔,光模块沿第一方向由外壳的第一端插设于外壳内;弹性件的第一端与基板固定连接,弹性件的第二端与外壳朝向基板的一侧固定连接;散热器设置于外壳背离基板的一侧,且散热器与基板固定连接,散热器朝向基板的一侧设置有与开孔位置相对的凸台,凸台可由开孔伸入外壳内,并与插入外壳内的光模块相接触。
Description
技术领域
本申请涉及通信设备技术领域,尤其涉及到一种电路板模组及通信设备。
背景技术
光模块是通信网络中的重要组成部分,其主要功能是实现光信号和电信号之间的相互转换。随着通信网络的升级演化,在通信网络中通信数据的体量和传输速率有了明显的提升,这就对光模块的性能提出了更高的要求。在光模块性能提升的同时,其功耗也随之增大,这也导致光模块在工作过程中会产生更多的热量。因此,如何提升光模块的散热性能已成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电路板模组及通信设备,以提高电路板模组的散热性能。
第一方面,本申请提供了一种电路板模组,该电路板模组可包括基板、光模块组件、弹性件和散热器。其中,光模块组件可包括外壳和光模块,外壳可设置在基板的一侧,且外壳背离基板的一侧可设置有开孔,光模块可沿第一方向由外壳的第一端插设于外壳内。弹性件的第一端可与基板固定连接,第二端则可与外壳朝向基板的一侧固定连接,从而使外壳与基板之间实现浮动连接。散热器设置在外壳背离基板的一侧,且散热器与基板之间固定连接。散热器朝向基板的一侧可设置有与开孔位置相对的凸台,该凸台可由开孔伸入外壳内,并与插入外壳内的光模块相接触,从而使光模块产生的热量能够通过凸台传导至散热器,进而由散热器散发至外界,实现对光模块的散热。
上述方案中,外壳与基板之间可以通过弹性件实现浮动连接,使得光模块在插入外壳后能够与散热器的凸台保持抵接状态,这样光模块产生的热量可以快速地通过凸台传递给散热器,从而实现对光模块的持续散热,进而可以提高电路板模组的散热性能。
示例性地,外壳可以为光笼子,当光模块插接于光笼子内时,光笼子可以为光模块提供一定的电磁屏蔽功能,从而减少光模块受到外界的电磁干扰。
在一些可能的实施方案中,电路板模组还可以包括连接器,连接器可固定于外壳上与其第一端位置相对的第二端,并可与插设在外壳内的光模块电连接,另外,连接器还可通过柔性导电件与基板电连接,从而实现光模块与基板之间的电连接。利用柔性导电件,当连接器在外壳的带动下发生浮动时,柔性导电件可随同连接器的位置产生形变,从而避免对柔性导电件与连接器以及基板的连接端造成拉扯,保证柔性导电件的两端能够与连接器和基板可靠连接。
在一些可能的实施方案中,光模块组件的数量可以为多个,这时,散热器可设置与多个光模块组件一一对应的凸台,各个凸台可分别伸入对应的光模块组件的外壳内,以便于对各个光模块进行散热。基于弹性件的弹性支撑作用,本方案中的各个光模块组件均可自由浮动,因此可以使得各个光模块组件内的光模块与对应的凸台之间都能够可靠抵接,从而利用一个散热器即可实现对多个光模块的有效散热,有助于简化电路板模组的整体结构,以及降低电路板模组的制造成本。
在一些可能的实施方案中,电路板模组还可以包括固定板,该固定板可固定设置在基板背离光模块组件的一侧,从而对基板进行支撑,提高基板的结构强度。
在一些可能的实施方案中,基板上可设置有通孔,弹性件的第一端可穿过通孔与固定板固定连接,由于固定板与基板固定连接,因此可以实现弹性件的第一端与基板之间的相对固定。
在一些可能的实施方案中,电路板模组还可以包括第一支撑板,第一支撑板可固定在外壳朝向基板的一侧,以用于支撑外壳。这时,弹性件的第二端可与第一支撑板朝向基板的一侧固定连接。通过第一支撑板的支撑作用,在将弹性作用力传递给外壳时,外壳所受到的压强会相对较小,因此可以减小外壳在受力浮动的过程中损坏的风险。
在另外一些可能的实施方案中,电路板模组还可以包括第二支撑板,第二支撑板与基板沿第一方向并列设置,且第二支撑板可相对基板移动。外壳具体可固定在第二支撑板背离固定板的一侧,这时,弹性件的第一端可与固定板固定连接,第二端则可与第二支撑板朝向固定板的一侧固定连接,从而实现对第二支撑板的弹性支撑,进而由第二支撑板将弹性件70所施加的弹性作用力传递给光模块组件。
具体设置时,第二支撑板与基板之间可以相互独立,或者也可以通过柔性结构连接,以便于使第二支撑板能够相对基板移动。
在一些可能的实施方案中,电路板模组还可以包括面板,面板与固定板固定连接,且面板可朝向外壳的第一端设置,面板上设置有避让孔,光模块可穿过避让孔插设在外壳内。在向基板设置有光模块组件的一侧通风时,面板可以作为挡风板对风进行导向,从而有助于提高电路板模组的散热效率。
具体实施时,面板与外壳的第一端可以通过弹性吸波材料连接,从而遮挡外壳的第一端与避让孔之间的间隙,保障外壳对光模块的电磁屏蔽作用。示例性地,弹性吸波材料包括但不限于为簧片、吸波海绵等。
在一些可能的实施方案中,凸台朝向外壳的第一端的一侧可具有斜面,沿第一方向,该斜面可逐渐向靠近外壳的方向倾斜,在将光模块由外壳的第一端插入时,斜面可对光模块的插接进行导向,以提高插接过程的操作便利性。
在一些可能的实施方案中,基板与散热器可通过第一支柱固定连接。示例性地,第一支柱可以为螺柱或其它刚性柱体结构等。
为了实现对散热器的可靠支撑,第一支柱的数量可以为多个,多个第一支柱可以均匀布置在散热器与基板之间。
在一些可能的实施方案中,散热器内可嵌设有热管,利用热管可以将散热器上集中在凸台处的热量迅速传导至散热器的各个位置,从而提高散热器的均温性,进而可以提高散热器的散热效率,增强对光模块的散热效果。
在另外一些可能的实施方案中,散热器还可以为水冷散热器或其它结构的风冷散热器。
第二方面,本申请还提供了一种通信设备,该通信设备可包括前述第一方面中任一可能的实施方案中的电路板模组。由于电路板的散热性能较好,该通信设备的运行可靠性也得以提升。
在一些可能的实施方案中,电路板模组的数量可以为多个,多个电路板模组可以并列设置。通信设备还可以包括背板,背板可设置在各个电路板沿第一方向的一侧,且背板远离外壳的第一端设置,背板可分别与各个电路板模组电连接,进而使各个电路板模组可通过背板进行通信。
在一些可能的实施方案中,通信设备还可以包括风扇,风扇可同于向相邻的电路板模组之间所形成的风道内送风,从而带走电路板模组工作时产生的热量。
附图说明
图1为本申请实施例提供的通信设备的一种结构示意图;
图2为图1中所示的单板的结构示意图;
图3为图2中所示的单板的侧视图;
图4为本申请实施例提供的一种电路板模组的侧视图;
图5为本申请实施例提供的弹性件的结构示意图;
图6为图4中所示的电路板模组在光模块未插接状态时的结构示意图;
图7为图4中所示的电路板模组在光模块插接过程中的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的另一种电路板模组的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种电路板模组的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的另一种电路板模组的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的电路板模组的俯视图;
图12为图11中所示的电路板模组在A-A处的截面结构示意图。
附图标记:
1-通信设备;100-壳体;200-通信主体;210-单板(电路板模组);220-背板;10-芯片;
20-光模块组件;21-外壳;211-外壳的第一端;212-外壳的第二端;22-光模块;
30-板间连接器;40-电源;50-中央处理器;60-基板;61-固定板;611-第二支柱;
62-通孔;63-面板;631-避让孔;64-第一支撑板;65-第二支撑板;70-弹性件;
80-散热器;81-凸台;811-斜面;82-翅片;83-第一支柱;90-连接器;91-柔性导电件。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本申请更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本申请中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
需要说明的是,在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广。因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,当然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
参考图1所示,图1为本申请实施例提供的通信设备的一种结构示意图。在本申请实施例中,通信设备1可以为光纤收发器、交换机、光纤路由器、光纤网卡或基站等,或者也可以为其它的具有通信功能的光纤设备,本申请对此不作限制。通信设备可包括壳体100以及位于壳体100内的通信主体200和电源装置(图中未示出)。其中,电源装置可设置于通信主体200的顶部,以用于对通信主体200进行供电。
壳体100内可设置有多个插槽,多个插槽之间可相互平行。示例性地,各个插槽可以横向并列设置或者列向并列设置,本申请对此不作限制,图1中所示的实施例以多个插槽横向并列为例进行说明。通信主体200可包括多个单板210和背板220,多个单板210可一一对应地插设于各个插槽内。示例性地,多个单板210中可包括业务单板和控制单板。定义单板210的插设方向为第一方向x,背板可设置于各个单板210沿第一方向x的一侧。
图2为图1中所示的单板的结构示意图,图3为图2中所示的单板的侧视图。一并参考图1至图3所示,单板210上可设置有芯片10、光模块组件20和板间连接器30。光模块组件20可设置于单板210上远离背板220的一端,以使单板210可通过该光模块组件20与外部设备进行通信。板间连接器30可设置于单板210上靠近背板220的一端,也就是说,光模块组件20与板间连接器30可分别设置于单板210沿第一方向x的两端。单板210可通过板间连接器30与背板220电连接。具体实施时,板间连接器30的公座可设置于单板210,母座可设置于背板220,在将单板210插入上述插槽内时,通过公座与母座互配即可实现单板210与背板220之间的连接。当然,在其它一些实施方式中,也可以将板间连接器30的公座设置于背板220,相应地将板间连接器30的母座设置于单板210,只要能够实现单板210与背板220的连接即可,本申请实施例对板间连接器30的设置方式不作具体限制。
在一些实施例中,单板210还上可设置有电源40、中央处理器(centralprocessing unit,CPU)50等器件。电源40可用于对单板210上的电器件进行供电,以保障单板210的正常运行。CPU 50可用于控制单板210进行业务收发、调速以及处理应急情况等。
另外,通信设备1还可以包括风扇(图中未示出),以用于对通信主体200进行散热。示例性地,在通信设备1内部,相邻的单板210之间可形成风道,风扇可以设置于各个风道的一端,以向各个风道内送风,带走单板210工作时产生的热量。具体实施时,各个风道可分别沿第二方向y设置,第二方向y与第一方向x可相互垂直。
通信设备1工作时,单板210可通过光模块组件20接收外部的光信号,并将该光信号转换为电信号后发送给芯片10进行处理,芯片10将处理后的信号通过板间连接器30传递给背板220,然后由背板220传递给其它单板210,经过其它单板210上的芯片10处理后由其光模块组件20转换为光信号后向外部输出,从而使通信设备1实现网络交换或网络处理功能。
随着通信网络的升级演化,在通信网络中通信数据的体量和传输速率都有了明显提升。为了保证通信设备的通信需要,一方面可以对光模块组件20的性能进行优化,另一方面还可以通过增加单板210上光模块组件20的部署密度来实现,例如图2示出了单板210上设置有五个光模块组件20的情况。具体实施时,这些光模块组件20在单板上可以沿第二方向y并列设置,单板210可通过每个光模块组件20与外部设备进行通信,从而提升通信设备整体的数据传输体量。需要说明的是,图2以及以下各附图所示出的光模块组件20数量仅用于说明,其并不对单板上210中光模块组件20的实际数量构成限定。
可以理解的是,在光模块组件20性能提升的同时,其功耗也随之增大,这就导致光模块组件20在工作过程中会产生更多的热量,因此针对光模块组件20的散热显得尤为重要。同时,在光模块组件20高密度部署的场景,各个光模块组件20的温度之间会存在级联的情况,具体表现为位于风道下游的光模块组件20的温度会明显高于风道上游的光模块组件20的温度,这对于整个单板210的散热非常不利。
针对上述情况,本申请实施例提供了一种可用作为上述通信设备中的单板210的电路板模组,该电路板模组通过将光模块组件整体浮动设置,在保证对光模块组件散热效果的基础上,还可以解决高密度部署场景下光模块组件温度级联的问题,从而提升电路板模组整体的散热性能。下面结合附图对本申请实施例提供的电路板模组进行具体说明。值得一提的是,下文中电路板模组的标号与单板210的标号相同。
参考图4所示,图4为本申请实施例提供的一种电路板模组的侧视图。在本申请实施例中,电路板模组210可包括基板60、光模块组件20、弹性件70以及散热器80。定义电路板模组210的高度方向为第三方向z,基板60、光模块组件20以及散热器80可依次沿第三方向z排布,弹性件70可将基板60与光模块组件20之间弹性连接,从而使光模块组件20能够相对基板60沿第三方向z上下浮动。散热器80与基板60之间可固定连接,用于对光模块组件20进行散热。需要说明的是,图4以及下文相关附图仅示意性地示出了电路板模组210的一些器件,这些器件的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图4以及下文各附图限定。
具体实施时,基板60可以为硬质电路板,也可以为柔性电路板,或者也可以为软硬结合电路板。当基板60为柔性电路板或者软硬结合电路板时,可以在基板60的一侧设置补强板,以保证基板60的结构强度。基板60可以采用FR-4介质板,也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板,也可以采用FR-4和Rogers的混合介质板,等等。
光模块组件20可包括外壳21和光模块22,外壳21位于基板60的其中一侧,沿第一方向z,外壳21包括相对的第一端211和第二端212,光模块22可由外壳21的第一端211插接于外壳21内。示例性地,外壳21具体可以为光笼子,当光模块22插接于光笼子内时,光笼子可以为光模块提供一定的电磁屏蔽功能,从而减少光模块22受到外界的电磁干扰。
在将光模块22与电路板模组210电连接时,电路板模组210还可以包括连接器90,连接器90可以固定在外壳21的第二端212,且连接器90与基板60电连接,进而与设置于基板60上的芯片电连接。光模块22朝向连接器90的一端可设置有金手指,连接器90上则可以设置有插针,在将光模块22向外壳21内插接的过程中,光模块22的金手指可与连接器90的插针一一对位连接,从而在光模块22与连接器90之间实现信号传输。可以理解的,由于外壳21与基板60之间浮动连接,因此连接器90会随同外壳21相对基板60产生浮动,为了保证连接器90与基板60之间的电连接稳定性,可以利用柔性导电件91将两者电连接。当外壳21带动连接器90浮动时,柔性导电件91可随同连接器90的位置变化产生形变,从而避免对柔性导电件91与连接器90以及基板60的连接端造成拉扯,保证柔性导电件91的两端能够与连接器90和基板60可靠连接。示例性地,柔性导电件91可以为柔性线缆、柔性电路板等。
在一些实施例中,沿第三方向z,弹性件70的第一端可与基板60固定连接,另一端可与外壳21朝向基板60的一侧固定连接,从而使外壳21与基板60在第三方向z实现浮动连接。弹性件70的具体类型不限,示例性地,如图5所示,弹性件70可以为图5中(a)所示的弹簧或者精密弹簧,或者图5中(b)所示的弹片,或者还可以为波纹钢,再或者其它一些具备弹性的金属或非金属材质的结构件等等,此处不再一一列举。
请再次参考图4,外壳21朝向散热器80的一侧,也即外壳21的顶部可设置有开孔,该开孔可将外壳21内部与外部连通。散热器80朝向外壳21的一侧可设置有与开孔位置相对的凸台81,该凸台81可由开孔伸入外壳21内部,并与插入外壳21内的光模块22相接触,从而使光模块22产生的热量通过凸台81传导至散热器80,进而由散热器80散发至外界,实现对光模块22的散热。
在具体实施时,散热器80可以采用导热性能良好的铜、铝等金属材料制备,以提高散热器80的散热效果。另外,散热器80背离光模块组件20的一侧还可以设置有翅片82,这样可以有效增大散热器80的外表面积,从而提高散热器80与外界空气的换热效率,以进一步提高散热器80的散热效果。在将散热器80与基板60固定连接时,电路板模组210还可以包括第一支柱83,将第一支柱83的两端分别与散热器80和基板60连接即可实现两者的相对固定。可以理解的,为了实现对散热器80的可靠支撑,第一支柱83的数量可以为多个,多个第一支柱83可以均匀布置在散热器80与基板60之间。示例性地,第一支柱83可以为螺柱或其它刚性柱体结构等。
在一些实施方式中,散热器80内还可嵌设高导热结构,利用高导热结构可以将散热器80上集中在凸台81处的热量迅速传导至散热器80的各个位置,从而提高散热器80的均温性,进而可以提高散热器80的散热效率,增强对光模块22的散热效果。示例性地,高导热结构可以为热管或者石墨等等。
当然,在其它一些实施方式中,散热器80还可以为水冷散热器或其它结构的风冷散热器,本申请对此不作限制,具体可以根据光模块22的散热需求进行选择,此处不再过多赘述。
参考图6和图7所示,图6为图4中所示的电路板模组在光模块未插接状态时的结构示意图,图7为图4中所示的电路板模组在光模块插接过程中的结构示意图。光模块22未插入前,弹性件70处于释能状态,凸台81可由外壳21顶部的开孔伸入外壳21内部,此时,凸台81的端面与外壳21底部之间的距离小于光模块22的高度。在将光模块22向外壳21内插接时,凸台81会向光模块22施加向下的作用力,从而推动光模块组件20及连接器90整体向下移动,弹性件70也随之被压缩,由释能状态变为蓄能状态,此时弹性件70可施加给光模块组件20向上的作用力,在该作用力下,光模块22的顶部可与凸台81的端面保持抵接状态,从而使光模块22与凸台81之间实现可靠接触。光模块22插接到位后与连接器90对位连接,光模块22上电开始工作。这时,光模块22产生的热量即可通过凸台81传递给散热器80,使散热器80实现对光模块22的散热。
在一些实施例中,凸台81朝向外壳21的第一端211的一侧可具有斜面811,沿第一方向x,该斜面811可逐渐向靠近外壳21的方向倾斜,并与凸台81朝向外壳21的一侧端面连接,这时,凸台81在xz平面的截面大致为梯形结构。在将光模块22由外壳21的第一端211插入时,上述斜面811可对光模块22的插接进行导向,以提高插接过程的操作便利性。
另外,凸台81朝向外壳的一侧端面还可以设置耐摩擦材料,从而减小由于光模块22的反复插拔所造成的磨损,使光模块22在插接状态下能够与凸台81的端面保持抵接。需要说明的是,由于光模块22产生的热量需要通过凸台81向散热器80传递,凸台81端面所设置的耐摩擦材料在保证耐摩擦的前提下,还能够具备较好的导热性,以提高光模块22与散热器80之间的热传导效率。示例性地,上述耐摩擦材料具体可以选用石墨。
参考图8所示,图8为本申请实施例提供的另一种电路板模组的结构示意图。在本实施例中,电路板模组210还可以包括固定板61,该固定板61可以设置于基板60背离光模块组件20的一侧,并对基板60进行支撑。在一些实施方式中,固定板61与基板60之间可以具有一定的间隔,这时,可以通过在两者的间隔内设置第二支柱611来将两者相对固定。示例性地,第二支柱611可以为螺柱或其它刚性柱体结构等。为了实现对基板60的可靠支撑,第二支柱611的数量可以为多个,多个第二支柱611可以在固定板61与基板60之间均匀排布,从而提高基板60的受力均匀性。这时,基板60上可设置有通孔62,弹性件70的第一端可穿过该通孔62与固定板61固定连接,进而实现与基板60相对固定,弹性件70的第二端与外壳21固定连接,从而实现对外壳21的弹性支撑。
当然,在另外一些实施方式中,固定板61与基板60也可以贴合设置,也即基板60可以直接固定在固定板61上。此时,同样可在基板60上设置通孔62,以便于弹性件70的第一端可以与固定板61固定连接。
继续参考图8,电路板模组210还可以包括面板63,面板63可朝向外壳21的第一端211设置,且面板63与固定板61之间固定连接。面板63上设置有避让孔631,光模块22可穿过避让孔631插设于外壳21内。可以理解的,在将电路板模组210插设于通信设备的插槽内时,面板63与背板沿第一方向x相对设置。这样,在通信设备内部,相邻的两层电路板模组210以及面板63和背板之间即可合围形成风道,可以理解的,该风道沿第二方向设置。在对光模块22进行散热时,空气可沿第二方向由风道的一端向另一端流动,从而带走散热器80上聚集的热量,实现对光模块22的持续散热。
另外,由于光模块22在插接于外壳21内后会随同外壳21在第三方向z移动,在具体实施时可以将避让孔631的高度尺寸设计为大于光模块22的高度尺寸,从而避免光模块22与面板63之间产生干涉。这时,面板63朝向外壳21的一侧可通过弹性吸波材料与外壳21的第一端211连接,弹性吸波材料可以随外壳21的移动产生形变,从而遮挡外壳21的第一端211与避让孔631在第三方向z上的间隙,保障外壳21对光模块22的电磁屏蔽作用。具体实施时,弹性吸波材料包括但不限于为簧片、吸波海绵等。
参考图9所示,图9为本申请实施例提供的另一种电路板模组的结构示意图。在本实施例中,电路板模组210还可以包括第一支撑板64,该第一支撑板64可以固定于外壳21朝向基板60的一侧,以用于支撑外壳21。可以理解的,沿第一方向x,第一支撑板64还可以延伸至连接器90的底部,从而一并对连接器90进行支撑。这时,弹性件70具体可设置于固定板61与第一支撑板64之间,且弹性件70的第一端穿过基板60上通孔与固定板61固定连接,第二端与第一支撑板64朝向基板60的一侧固定连接,从而实现对于第一支撑板64的弹性支撑,进而由第一支撑板64将弹性件70所施加的弹性作用力传递给光模块组件20以及连接器90,使得第一支撑板64、光模块组件20及连接器90可整体相对基板60上下浮动。借助第一支撑板64的支撑作用,在将弹性作用力传递给外壳21时,外壳21所受到的压强会相对较小,因此可以减小外壳21在受力浮动的过程中损坏的风险,进而可以提高电路板模组210整体的结构强度。
具体实施时,第一支撑板64可以采用具备一定强度的材料进行制备,以保证对光模块组件20以及连接器90的支撑可靠性。示例性地,第一支撑板64可以为金属板或者塑料板,等等。
参考图10所示,图10为本申请实施例提供的另一种电路板模组的结构示意图。在本实施例中,电路板模组210可以包括第二支撑板65,第二支撑板65与基板60沿第一方向x并列设置,且第二支撑板65位于基板60靠近面板63的一侧。外壳21和连接器90具体可固定在第二支撑板65上。第二支撑板65与基板60之间可相对移动,具体实施时,第二支撑板65与基板60之间可以相互独立,也即两者之间可以没有连接关系,或者,第二支撑板65与基板60还可以通过柔性结构连接,例如可通过弹簧、橡胶等连接。另外,第二支撑板65与基板60可以为同类型的介质板,例如两者可以由同一介质板切割形成。或者,第二支撑板65也可以为金属板或者塑料板等等,本申请对此不作具体限制。
弹性件70可设置于固定板61与第二支撑板65之间,且弹性件70的第一端与固定板61固定连接,第二端与第二支撑板65朝向固定板61的一侧固定连接,从而实现对第二支撑板65的弹性支撑,进而由第二支撑板65将弹性件70所施加的弹性作用力传递给光模块组件20以及连接器90,使得第二支撑板65、光模块组件20以及连接器90可整体相对基板60上下浮动。与上述第一支撑板的作用类似,本实施例中借助第二支撑板65的支撑作用,在将弹性作用力传递给外壳21时,外壳21所受到的压强会相对较小,因此可以减小外壳21在受力浮动的过程中损坏的风险,进而可以提高电路板模组210整体的结构强度。
参考图11所示,图11为本申请实施例提供的电路板模组的俯视图,图12为图11中所示的电路板模组在A-A处的截面结构示意图。如前所述,为了提升通信设备通信数据的体量,电路板模组210上可设置多个光模块组件20进行数据传输,图11所示的实施例以五个光模块组件20为例进行说明。具体实施时,该五个光模块组件20可沿第二方向y并列设置。这时,散热器80上可设置与多个光模块组件一一对应的多个凸台81,各个凸台81可分别由对应的光模块组件20的外壳21的开孔伸入其外壳21内,以便于对各个光模块22进行散热。
基于弹性件70的弹性支撑作用,各个光模块组件20在第三方向z均可以自由移动,即使各个光模块组件20第三方向z存在一定的制造公差,该公差可以由下方的弹性件70所吸收,从而可以使得各个光模块组件20内的光模块22与对应的凸台81之间都能够可靠抵接,从而实现散热器80对各个光模块22的有效散热。也就是说,针对高密度光模块22部署场景,采用本申请实施例提供的光模块组件20浮动设计方案,可以利用一个散热器80实现对多个光模块22的有效散热,从而有助于简化电路板模组210的整体结构,以及降低电路板模组210的制造成本。
值得一提的是,在一些实施例中,各个光模块组件20可分别通过一个或多个弹性件70弹性支撑在基板60上,这样可以将各个光模块组件20在第三方向z的运动进行解耦,从而减小相邻的光模块组件20之间的相互影响,进一步提高各个光模块22与对应的凸台81之间的接触可靠性。
请继续参考图11,对于应用该电路板模组210的通信设备,通信设备的风扇可以设置于电路板模组210沿第二方向y的任意一侧,本申请对此不作限制。示例性地,当风扇设置于电路板模组210的底部,送风方向为从下往上时,靠近电路板模组210底部的一端可理解为风道的上游,靠近电路板模组210顶部的一端可理解为风道的上游。以光模块22功耗为40W,通信设备内部插槽的高度为1.3英尺(inch),风扇风速为3m/s为例,分别对本申请实施例所采用的光模块浮动设计散热方案以及传统的单体散热器方案中各个光模块的业务芯片的温度进行检测,并对两者的散热效果进行分析,结果如表1所示。
表1
通过上表可以看出,采用本申请实施例提供的光模块组件20浮动设计散热方案,光模块22温度级联的问题得到明显改善,并且由于整体散热器80方案的设计可以有效增大散热面积,各个光模块22之间的温差也大幅减小,位于风道最下游的光模块组件20的外壳21温度相比传统散热方案温度可下降8.1℃,散热效果提升20%。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种电路板模组,其特征在于,包括基板、光模块组件、弹性件以及散热器,其中:
所述光模块组件包括外壳与光模块,所述外壳设置于所述基板的一侧,且所述外壳背离所述基板的一侧设置有开孔,所述光模块沿第一方向由所述外壳的第一端插设于所述外壳内;
所述弹性件的第一端与所述基板固定连接,所述弹性件的第二端与所述外壳朝向所述基板的一侧固定连接;
所述散热器设置于所述外壳背离所述基板的一侧,且所述散热器与所述基板固定连接,所述散热器朝向所述基板的一侧设置有与所述开孔位置相对的凸台,所述凸台可由所述开孔伸入所述外壳内,并与插入所述外壳内的所述光模块相接触。
2.如权利要求1所述的电路板模组,其特征在于,还包括连接器,所述连接器固定于所述外壳的第二端,所述连接器与所述基板通过柔性导电件电连接,且所述连接器与插设于所述外壳内的所述光模块电连接;
其中,所述外壳的第二端与所述外壳的第一端沿所述第一方向相对设置。
3.如权利要求1或2所述的电路板模组,其特征在于,所述光模块组件的数量为多个;
所述散热器设置有与多个所述光模块组件一一对应的多个所述凸台,各个所述凸台可分别伸入对应的所述光模块组件的所述外壳内。
4.如权利要求1~3任一项所述的电路板模组,其特征在于,还包括固定板,所述固定板固定支撑于所述基板背离所述光模块组件的一侧。
5.如权利要求4所述的电路板模组,其特征在于,所述基板设置有通孔,所述弹性件的第一端穿过所述通孔与所述固定板固定连接。
6.如权利要求4或5所述的电路板模组,其特征在于,还包括第一支撑板,所述第一支撑板固定支撑于所述外壳朝向所述基板的一侧;
所述弹性件的第二端与所述第一支撑板固定连接。
7.如权利要求4所述的电路板模组,其特征在于,还包括第二支撑板,所述第二支撑板与所述基板沿所述第一方向并列设置,且所述第二支撑板可相对所述基板移动,所述外壳固定于所述第二支撑板背离所述固定板的一侧;
所述弹性件的第一端与所述固定板固定连接,所述弹性件的第二端与所述第二支撑板朝向所述固定板的一侧固定连接。
8.如权利要求7所述的电路板模组,其特征在于,所述第二支撑板与所述固定板之间独立设置;或者,所述第二支撑板与所述固定板之间通过柔性结构连接。
9.如权利要求3~8任一项所述的电路板模组,其特征在于,还包括面板,所述面板与所述固定板固定连接,且所述面板朝向所述外壳的第一端设置,所述面板设置有避让孔,所述光模块穿过所述避让孔插设于所述外壳内。
10.如权利要求9所述的电路板模组,其特征在于,所述面板与所述外壳的第一端之间通过弹性吸波材料连接。
11.如权利要求1~10任一项所述的电路板模组,其特征在于,所述凸台朝向所述外壳的第一端的一侧具有斜面,沿所述第一方向,所述斜面逐渐向靠近所述外壳的方向倾斜。
12.如权利要求1~11任一项所述的电路板模组,其特征在于,还包括第一支柱,所述第一支柱的两端分别与所述基板和所述散热器固定连接。
13.如权利要求1~12任一项所述的电路板模组,其特征在于,所述散热器内嵌设有热管。
14.一种通信设备,其特征在于,包括如权利要求1~13任一项所述的电路板模组。
15.如权利要求14所述的通信设备,其特征在于,所述电路板模组的数量为多个,多个所述电路板模组并列设置;
所述通信设备还包括背板,所述背板位于各个所述电路板沿所述第一方向的一侧,且所述背板远离所述外壳的第一端设置,所述背板分别与各个所述电路板模组电连接。
16.如权利要求15所述的通信设备,其特征在于,相邻的所述电路板模组之间形成风道;
所述通信设备还包括风扇,所述风扇设用于向各个所述风道内送风。
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