CN214704095U - 一种光模块弹性结构散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光模块弹性结构散热器，包括：光模块和弹性散热结构，所述光模块设置光模块屏蔽罩中，所述光模块屏蔽罩顶部设置有开窗；所述弹性散热结构可拆卸的设置在所述光模块上方传递光模块所散发出的热量；所述弹性散热结构，包括：散热垫、导热块和散热结构，所述散热垫设置在光模块和导热块之间；所述导热块可浮动的设置在散热结构上；所述散热结构上还设置有弹性件，所述弹性件可驱动导热块进行上下浮动。本实用新型提供的光模块弹性结构散热器，适用于各种功率较高、芯片封装高度差较大器件，需多次插拔的散热应用，解决了芯片接触，多次插拔和散热的问题。

Description

一种光模块弹性结构散热器

技术领域

本实用新型属于电子器件散热装置技术领域，尤其涉及一种光模块弹性结构散热器。

背景技术

光模块是进行光电和电光转换的光电子器件，是4G/5G通讯设备和数据中心的重要部件。随着通讯速度和负荷的不断增加，光模块的发热量不断提高。同时光模块作为灵敏的光学器件，当工作温度过高时，会引起发射光功率过大、接收信号错误、丢包等问题，甚至会直接烧坏光模块。因此针对光模块的散热设计是一大重点和难点。

参见图1，现有的光模块的散热通过将光模块装在光模块屏蔽罩中，光模块屏蔽罩顶部开窗，使光模块局部与散热器接触，热量从光模块通过接触面传导到散热器，再由流经散热器翅片等外表面的空气气流，将热量散到环境中。

但是，现有的光模块散热时存在以下的几个问题：

一、由于热源与散热器接触面无法做到完全平整，不可避免的有空气间隙，即存在一定的接触热阻，会局部温升。

二、光模块工作时需要多次插拔，因此无法在接触面涂抹导热硅脂，降低接触热阻。

三、光模块与散热器采用固定式紧密配合，多次插拔会引起结构变形，无法保证接触压力，当接触压力降低时，接触热阻会显著增加。

四、由于接触面积小，热量在散热器内扩散时，导热热阻较大，也会引起不小的温升。

五、散热器安装空间有限，散热面积受限。

因此，提供一种适用于各种功率较高、芯片封装高度差较大器件，需多次插拔的散热应用，解决芯片接触，多次插拔和散热的问题是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有光模块散热中所存在的问题，需要一种新的方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种光模块弹性结构散热器，以克服现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供的光模块弹性结构散热器，包括：光模块和弹性散热结构，所述光模块设置光模块屏蔽罩中，所述光模块屏蔽罩顶部设置有开窗；所述弹性散热结构可拆卸的设置在所述光模块上方，用于散发所述光模块传递出的热量；所述弹性散热结构，包括：散热垫、导热块和散热结构，所述散热垫设置在光模块和导热块之间；所述导热块可浮动的设置在散热结构上；所述散热结构上还设置有弹性件，所述弹性件可驱动导热块进行上下浮动。

进一步的，所述散热垫采用的材料具有导热性、柔性和弹性。

进一步的，所述散热垫的尺寸与所述光模块中发热组件的尺寸相同。

进一步的，所述导热块由铜构成。

进一步的，所述导热块的尺寸与所述散热垫的尺寸相同。

进一步的，所述散热结构，包括：均温板、散热器主体和散热片，所述均温板为Z字形设置，所述均温板一端与散热器主体固定连接，另一端与导热块固定连接；所述散热片设置在所述散热器主体上。

进一步的，所述散热片上设置有翅片结构。

进一步的，所述弹性件由弹簧或弹片构成。

本实用新型提供的光模块弹性结构散热器，通过在散热器主体上设置均温板和弹性结构，可以确保散热器与芯片接触更完全，能多次插拔保证与芯片接触更完全，通过热管将热传递到更大的散热区域，提高散热效率，解决了芯片接触，多次插拔和散热的问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为现有的光模块的散热结构示意图；

图2为本实例中光模块弹性结构散热器的整体结构示意图；

图3为本实例中光模块弹性结构散热器的爆炸图。

图中标号含义：

散热器主体1、铜块2、第一散热片3、均温板4、第二散热片5、导热垫片6、弹性组件7、光模块屏蔽罩8。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

针对现有的光模块与散热器接触热阻过大，多次插拔后接触压力降低，局部温升增加，散热器导热性能不佳，空间受限时散热面积不足等问题，本实用新型提供一种光模块弹性结构散热器，运用弹性结构调整更换导热介质，导热介质更换为更薄的导热膏或相变化材质或导热垫片，通过弹性组件的压力让发热芯片与散热器主体接触完全，降低发热芯片与散热器主体之间的界面热阻，并通过均温板高效的将热量快速高效的传导至散热区域，提升散热效率。

参见图2，本实例提供的光模块弹性结构散热器，包括：光模块和弹性散热结构，其中，弹性散热结构设置在光模块上方并与光模块可进行插拔配合。

具体的，光模块安置在光模块屏蔽罩8中，光模块屏蔽罩8顶部设置有开窗，使光模块局部与散热器主体1接触，热量从光模块的发热芯片通过接触面传导到弹性散热结构。

弹性散热结构，包括：散热垫、导热块和散热结构，其中，散热垫设置在发热芯片和导热块之间，导热块与散热结构装配组合。

这里的散热垫用于填充发热芯片和导热块之间的空气间隙，散热垫采用的材料具有导热性、柔性和弹性，使其能够覆盖非常不平整的表面，并可将发热芯片产生的热量进行传导，从而能提高芯片的效率和使用寿命。

优选的，本实例中的散热垫由导热垫片6构成，散热垫的大小优选与发热芯片的大小相同。

导热块用于将导热垫片6的热量传导到散热结构，导热块由导热性良好的金属构成。

优选的，本实例中的导热块由铜块2构成，导热块的大小优选与散热垫的大小相同。

铜块2设置在散热结构上，并可形成上下浮动的铜块。

进一步的，本实例中的散热结构，包括：均温板4、散热器主体1和散热片。

具体设置时，均温板4设置为Z字形，该Z字形均温板4一端固定设置在散热器主体1上，另一端呈悬空设置并与铜块2焊接。

具体设置时，均温板4与散热器主体1的焊接方式可根据实际应用进行调整，可采用锡膏焊接、环氧树脂、高导热胶水焊接、压板锁合等生产工艺。

均温板4的大小优选与散热器主体1的大小对应设置，如此结构设置，可确保光模块产生的热量从铜块2高效的传导到散热器主体1和散热片。

散热器主体1作为散热结构的主要部件可用于安置其他部件，其上设置有凹槽，散热器主体1通过该凹槽与均温板4配合设置。

本实例中的散热片上设置有翅片结构，如此结构设置，可通过在相同的空间内增加翅片数量，就可提升散热结构的总体散热量。

散热片的数量可根据实际需要进行设置，本实例中优选设置两个散热片，第一散热片3和第二散热片5，分别设置在散热器主体1的上方和下方，用于对散热器主体1进行多方位的散热。

同时，散热器主体1上还设置有弹性组件7，用于保证散热结构与光模块接触紧密，提供长期可靠的接触压力。

优选的，这里的弹性组件7可由弹簧或弹片构成。

基于上述结构设置的光模块弹性结构散热器，具体应用时，向下按压弹性散热结构时，散热器主体1给弹簧一个压力，弹簧向下施加压力，铜块2可向下浮动，使得导热垫片6与发热芯片接触更紧密，从而高效的将光模块产生的热量传导到导热垫片6，再经铜块2传导到均温板4，均温板4再将热量传导到散热器主体1和散热片上进行散热。

本实用新型提供的光模块弹性结构散热器，利用主体散热器1的固定和导向作用，将弹性组件7、均温板4和铜块2限制在设计范围内，通过弹性组件 7和均温板4的弹性特性确保散热器与发热芯片的接触。

本实用新型提供的光模块弹性结构散热器，通过热管或均温板高效的将热源传导的热量，快速高效的传导至散热器的翅片处，减少导热热阻，进一步提升散热效果。

本实用新型提供的光模块弹性结构散热器，采用翅片焊接工艺，在有限的空间内增加散热面积，提升对流散热效果，降低温度。

本实用新型提供的光模块弹性结构散热器，能大幅提升光模块的散热性能和可靠性，保证其长期高负荷工作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种光模块弹性结构散热器，其特征在于，包括：光模块和弹性散热结构，所述光模块设置光模块屏蔽罩中，所述光模块屏蔽罩顶部设置有开窗；所述弹性散热结构可拆卸的设置在所述光模块上方传递光模块所散发出的热量；所述弹性散热结构，包括：散热垫、导热块和散热结构，所述散热垫设置在光模块和导热块之间；所述导热块可浮动的设置在散热结构上；所述散热结构上还设置有弹性件，所述弹性件可驱动导热块进行上下浮动。

2.根据权利要求1所述的光模块弹性结构散热器，其特征在于，所述散热垫采用的材料具有导热性、柔性和弹性。

3.根据权利要求1所述的光模块弹性结构散热器，其特征在于，所述散热垫的尺寸与所述光模块中发热组件的尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的光模块弹性结构散热器，其特征在于，所述导热块由铜构成。

5.根据权利要求1所述的光模块弹性结构散热器，其特征在于，所述导热块的尺寸与所述散热垫的尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的光模块弹性结构散热器，其特征在于，所述散热结构，包括：均温板、散热器主体和散热片，所述均温板为Z字形设置，所述均温板一端与散热器主体固定连接，另一端与导热块固定连接；所述散热片设置在所述散热器主体上。

7.根据权利要求6所述的光模块弹性结构散热器，其特征在于，所述散热片上设置有翅片结构。

8.根据权利要求1所述的光模块弹性结构散热器，其特征在于，所述弹性件由弹簧或弹片构成。

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