CN216248443U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括光发射器和电路板。光发射器用于发射光信号。电路板与光发射器通过第一柔性电路板连接。第一柔性电路板，第一端的背面贴合于光发射器，第一端的正面粘贴有补强板，第二端与电路板连接。补强板避开焊盘，其中，正面上设置有焊盘。补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，不仅改变第一柔性电路板的受力位置，减少焊接位置处的内部走线断裂；还缩短管脚与焊盘焊接位置的距离，提高传输速率。即补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，在保证第一柔性电路板性能的前提下保护第一柔性电路板。本申请中，补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，在保证第一柔性电路板性能的前提下保护第一柔性电路板。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

光模块中，柔性电路板的一端焊接在光发射器或者光接收器的管脚上，柔性电路板的另一端焊接到电路板上。其中，柔性电路板可以根据空间需求折弯成不同的形状。

实用新型内容

本申请提供了一种光模块，以实现了在保证柔性电路板性能的前提下保护柔性电路板。

一种光模块，包括：

光发射器，用于发射光信号；

电路板，与光发射器通过第一柔性电路板连接；

第一柔性电路板，第一端的背面贴合于光发射器，第一端的正面粘贴有补强板，第二端与电路板连接；

补强板避开焊盘，其中，正面上设置有焊盘。

有益效果：本申请提供了一种光模块，包括光发射器和电路板。光发射器用于发射光信号。电路板与光发射器通过第一柔性电路板连接。第一柔性电路板，第一端的背面贴合于光发射器，第一端的正面粘贴有补强板，第二端与电路板连接。补强板避开焊盘，其中，正面上设置有焊盘。补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，不仅改变第一柔性电路板的受力位置，减少焊接位置处的内部走线断裂；还缩短管脚与焊盘焊接位置的距离，提高传输速率。即补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，在保证第一柔性电路板性能的前提下保护第一柔性电路板。本申请中，补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，在保证第一柔性电路板性能的前提下保护第一柔性电路板。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的一些实施例，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他的附图。

图1为光通信终端电连接关系示意图；

图2为光网络终端结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种光模块结构示意图；

图4为本申请实施例提供光模块分解结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光收发器件与柔性电路板的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光发射器、第一柔性电路板和电路板的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的光发射器与第一柔性电路板的剖面图；

图8为本申请实施例提供的光发射器与第一柔性电路板的分解结构示意图；

图9为本申请实施例提供的第一柔性电路板的分解结构示意图；

图10为本申请实施例提供的补强板的第一角度结构示意图；

图11为本申请实施例提供的补强板的第二角度结构示意图；

图12为本申请实施例提供的补强板的第三角度结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开中的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部实施例。基于本公开中的实施例，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他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

光通信技术中使用光携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光信号通过光纤或光波导中传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，需要实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光纤通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于实现供电、I2C信号传输、数据信号传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为根据一些实施例的光通信系统连接关系图。如图1所示，光通信系统主要包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103；

光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现超长距离传输。因此在通常的光通信系统中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口。光口被配置为与光纤101连接，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立连接。示例的，来自光纤101的光信号由光模块200转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块200转换为光信号输入至光纤101中。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连接。光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。示例的，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(OpticalLine Terminal，OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

图2为根据一些实施例的光网络终端结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100中还包括设置于壳体内的PCB电路板105，设置在PCB电路板105的表面的笼子106，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。

光模块200插入光网络终端100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤100建立双向的电信号连接。

图3为根据一些实施例提供的光模块结构图，图4为根据一些实施例的光模块分解结构图。如图3和图4所示，光模块200包括壳体、设置于壳体中的电路板300及光收发器件400；

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在一些实施例中，下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板；上壳体201包括盖板，以及位于盖板两侧与盖板垂直设置的两个上侧板，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口和的连线所在方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。示例地，开口位于光模块200的端部(图3的左端)，开口也位于光模块200的端部(图3的右端)。或者，开口位于光模块200的端部，而开口则位于光模块200的侧部。其中，开口为电口，电路板300的金手指从电口伸出，插入上位机(如光网络终端100)中；开口为光口，配置为接入外部的光纤101，以使光纤101连接光模块200内部的光收发器件。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板300、光收发器件等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202可以对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板300等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化的实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

电路板300包括电路走线、电子元件(如电容、电阻、三极管、MOS管)及芯片(如MCU、激光驱动芯片、限幅放大芯片、时钟数据恢复CDR、电源管理芯片、数据处理芯片DSP)等。

电路板300通过电路走线将光模块200中的上述器件按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等功能。

电路板300一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中，在本申请公开的某一些实施例中，在硬性电路板的一侧末端表面形成金属引脚/金手指，用于与电连接器连接；这些都是柔性电路板不便于实现的。

部分光模块中也会使用柔性电路板；柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，如硬性电路板与光收发器件之间可以采用柔性电路板连接，作为硬性电路板的补充。

光收发器件400，位于由上、下壳体形成包裹腔体中，包括圆方管体401、光发射器402、光接收器403和光学组件。具体的，

圆方管体401用于承载固定光发射器402、光接收器403和光学组件。圆方管体401一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热。圆方管体401上设置第一管口、第二管口和第三管口。通常，第一管口和第二管口分别设置在圆方管体401上相邻的侧壁上。优选的，第一管口设置在圆方管体401长度方向的侧壁上，第二管口和第三管口设置在圆方管体401宽度方向的侧壁上。

两个光发射器402分别镶嵌入第一管口和第二管口，通过第一管口和第二管口，光发射器402导热接触圆方管体401；光接收器403镶嵌入第三管口，通过第三管口导热接触圆方管体401。可选的，光发射器402和光接收器403直接压配到圆方管体401中，圆方管体401分别与光发射器402和光接收器403直接或通过导热介质接触。如此圆方管体401可用于光发射器402和光接收器403的散热，保证光发射器402和光接收器403的散热效果。

光发射器402用于发射光信号。

光发射器402与电路板300通过第一柔性电路板301连接。即，第一柔性电路板301的第一端与光发射器402连接，第一柔性电路板301的第二端与电路板300连接。

光接收器403用于接收光信号。

光接收器403与电路板300通过第二柔性电路板302连接。即，第二柔性电路板302的第一端与光发射器402连接，第二柔性电路板302的第二端与电路板300连接。

光学组件设置于圆方管体401的内腔，光学组件用于调整光发射器402发射的激光以及调整入射至光接收器403的激光。光学组件通常包括光学透镜(如光准直透镜、光耦合透镜)、合波器/分波器等，用于准直光路和调整光路，优化光纤耦合状态，提高耦合效率。

图5为本申请实施例提供的光收发器件与柔性电路板的结构示意图。图6为本申请实施例提供的光发射器、第一柔性电路板和电路板的结构示意图。如图5-6所示，第一柔性电路板301的第一端与光发射器402连接。具体的，

第一柔性电路板301的第一端设置有焊孔3011，且正面上设置有焊盘3012，焊盘3012套设于焊孔3011上。光发射器402中与第一柔性电路板301连接的一端设置有管脚4021和管座4022，管脚4021横穿管座4022，管座4022与第一柔性电路板301的第一端接触。管脚4021插入焊孔3011，并在焊盘3012处焊接，以连接光发射器402与第一柔性电路板301的第一端。

图7为本申请实施例提供的光发射器与第一柔性电路板的剖面图。图8为本申请实施例提供的光发射器与第一柔性电路板的分解结构示意图。图9为本申请实施例提供的第一柔性电路板的分解结构示意图。图10为本申请实施例提供的补强板的第一角度结构示意图。图11为本申请实施例提供的补强板的第二角度结构示意图。图12为本申请实施例提供的补强板的第三角度结构示意图。如图5-12可知，第一柔性电路板301的表面粘贴有补强板303。具体的，

第一柔性电路板301，第一端的背面贴合于光发射器402，第一端的正面粘贴有补强板303。具体的，

第一柔性电路板301第一端包括背面、第一连接面和正面。背面、第一连接面与正面依次连接。背面与光发射器402的管座4022直接贴合，补强板303粘贴于正面。

补强板303粘贴于第一柔性电路板301的正面，缩短管座4022与第一柔性电路板301之间的距离，即缩短管座4022与焊接位置之间的距离，提高传输速率。其中，焊接位置为第一柔性电路板301的焊盘3012处。

补强板303避开焊盘。具体的，补强板303设置有避让孔，避让孔避开焊盘3012。

补强板303避开焊盘，一般情况下指的是补强板303避开所有焊盘。

补强板303避开所有焊盘，且补强板303向第一柔性电路板301的第二端延伸的位置比焊盘3012更靠近电路板300，使得第一柔性电路板301的受力位置由第一柔性电路板301中焊接位置处转到补强板303的边缘。当第一柔性电路板301的弯折角度过大时，第一柔性电路板301中焊接位置处的内部走线不容易断裂。

当补强板303避开所有焊盘，且补强板303粘贴于第一柔性电路板301的正面，不仅改变第一柔性电路板301的受力位置，减少焊接位置处的内部走线断裂；还缩短管座4022与第一柔性电路板301之间的距离，即缩短管座4022与焊接位置之间的距离，提高传输速率。即补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，在保证第一柔性电路板性能的前提下保护第一柔性电路板。

其中，避让孔可以是若干第一避让孔，也可以是一个第二避让孔。

若干第一避让孔，与若干焊盘3012一一对应，用于避开对应焊盘3012，以使对应焊盘3012显露。具体的，

若干第一避让孔与若干焊盘3012一一对应，且第一避让孔任意点与中心点的距离均大于对应焊盘3012任意点与中心点的距离，便于第一避让孔避开对应焊盘3012，以使对应焊盘3012显露。第一避让孔将第一柔性电路板301的受力位置由焊接位置处转移到补强板的边缘。对应焊盘3012显露，给管脚4021于焊盘3012处焊接留有焊接空间，便于对管脚4021进行焊接。其中，中心点为焊盘的中心点。

第一避让孔与对应焊盘3012为同心结构，则裸露出来的对应焊盘3012及对应焊盘3012附近的正面沿着对应焊盘3012的中心近似对称，进一步给予管脚4021焊接空间，便于对管脚4021进行焊接。

例如，第一避让孔与对应焊盘3012为同心圆，第一避让孔的半径大于对应焊盘3012的半径，裸露出来的对应焊盘3012及对应焊盘3012附近的正面沿着对应焊盘3012的中心对称。

一个第二避让孔，与所有焊盘3012及焊盘3012之间的连通区域对应，用于避开所有焊盘及焊盘之间的连通区域，以使所有焊盘显露。具体的，

一个第二避让孔与所有焊盘3012及焊盘3012之间的连通区域对应,且第二避让孔的面积大于所有焊盘3012及焊盘3012之间的连通区域的面积之和，便于第二避让孔避开所有焊盘3012，以使所有焊盘3012显露。第二避让孔将第一柔性电路板301的受力位置由焊接位置处转移到补强板303的边缘。所有焊盘3012显露，给管脚4021于焊盘3012处焊接留有更多的焊接空间，便于对管脚4021进行焊接。

补强板303的连接面与正面平行。具体的，

设置有第一避让孔的补强板303包括第二连接面、第一支撑面和第二支撑面，第二连接面、第一支撑面和第二支撑面依次连接，且第二连接面与正面粘贴，第二连接面与正面平行，第一支撑面围城一个柱形结构，第一避让孔位于该柱形结构内。

由于第二避让孔挖空了所有焊盘3012及焊盘3012之间的连通区域，则相对于设置有第一让孔的补强板，设置有第二避让孔的补强板增加了一个支撑面，且该支撑面与原有的支撑面围城一个环形结构，该支撑面位于原有支撑面与第二避让孔之间。具体的，

设置有第二避让孔的补强板303包括第三连接面3031、第三支撑面3032、第四支撑面3033和第五支撑面3034，第三连接面3031的第一侧、第三支撑面3032、第四支撑面3033、第五支撑面3034和第三连接面3031的第二侧依次连接，且第三连接面3031与正面粘贴，第三连接面3031与正面平行，第三支撑面3032与第五支撑面3034围城一个环形结构，第五支撑面3034位于第三支撑面3032与第二避让孔之间。

由于第二连接面与正面平行，且第三连接面3031与正面平行，当第二连接面或第三连接面粘贴于正面时，第二连接面或第三连接面与正面的接触面积增大，增加连接面与正面的牢固性。

补强板303的外形与第一柔性电路板第一端的第一连接面的形状相同。具体的，

设置有第一避让孔的补强板303的外形与第一连接面的形状相同。设置有第二避让孔的补强板303的外形与第一连接面的形状相同。

设置有第一避让孔的补强板303的外形与第一连接面的形状相同。具体的，第一支撑面的形状与第一连接面的形状相同。

设置有第二避让孔的补强板303的外形与第一连接面的形状相同。具体的，第三支撑面3032的形状与第一连接面的形状相同。

第二连接面和第三连接面3031均全部位于正面上，且第二连接面和第三连接面3031的边缘与正面的边缘连接。第二连接面和第三连接面3031的边缘与正面的边缘不连接，补强板303也可保护第一柔性电路板301，但补强板303的保护程度略低。第二连接面和第三连接面3031的边缘与正面的边缘连接，补强板303可保护第一柔性电路板301，且补强板303的保护程度增强(相对于第二连接面和第三连接面3031的边缘与正面的边缘不连接)。

第二支撑面与第二连接面平行或者不平行均可，第四支撑面3033与第三连接面3031平行或者不平行均可，因此，本申请不做限制。

除了上述设计外，设置有第一避让孔的补强板303和设置有第二避让孔的补强板303均还可以设计为仅包括一个连接面和一个支撑面，且连接面与支撑面连接。第一避让孔挖空连接面和支撑面中与焊盘对应的区域，使焊盘显露；第二避让孔挖空连接面和支撑面中所有焊盘及焊盘连通区域对应的所有区域，使所有焊盘及焊盘连通区域显露。

设置有第二避让孔的补强板303闭合。具体的，第三连接面的两端相接，使得设置有第二避让孔的补强板303的两端相接，即设置有第二避让孔的补强板303闭合。

设置第一避让孔的补强板303和设置第二避让孔且闭合的补强板303，均改变了第一柔性电路板301的受力位置，减少第一柔性电路板301中焊接位置处的内部走线断裂。但由于设置第一避让孔的补强板303和设置第二避让孔且闭合的补强板303在第一柔性电路板301所处位置还设置有内部走线，当弯折角度过大时，还是会造成内部走线断裂。

设置有第二避让孔的补强板303不闭合。具体的，第三连接面的两端不相接，使得设置有第二避让孔的补强板303的两端不相接，即设置有第二避让孔的补强板303不闭合，存在缺口，且第一柔性电路板301中与该补强板303相粘贴区域没有内部走线。

由于第一柔性电路板301的受力位置位于补强板303的边缘，且第一柔性电路301中与该补强板303相粘贴区域没有内部走线，则该第一柔性电路板301弯折角度过大时，可能第一柔性电路板301还是会出现断裂，但第一柔性电路板301的内部走线不会断裂。

本申请中，补强板303是否闭合均可起到保护柔性电路板301的作用，因此，不限定补强板303是否闭合。

补强板303的厚度与第一柔性电路板的厚度相等。具体的，设置有第一避让孔的补强板303和设置有第二避让孔的补强板303的厚度均与第一柔性电路板的厚度相等。

本申请提供了一种光模块，包括光发射器和电路板。光发射器用于发射光信号。电路板与光发射器通过第一柔性电路板连接。第一柔性电路板，第一端的背面贴合于光发射器，第一端的正面粘贴有补强板，第二端与电路板连接。补强板避开焊盘，其中，正面上设置有焊盘。补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，不仅改变第一柔性电路板的受力位置，减少焊接位置处的内部走线断裂；还缩短管脚与焊盘焊接位置的距离，提高传输速率。即补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，在保证第一柔性电路板性能的前提下保护第一柔性电路板。本申请中，补强板粘贴于正面，且补强板避开焊盘，在保证第一柔性电路板性能的前提下保护第一柔性电路板。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

光发射器，用于发射光信号；

电路板，与所述光发射器通过第一柔性电路板连接；

所述第一柔性电路板，第一端的背面贴合于所述光发射器，第一端的正面粘贴有补强板，第二端与所述电路板连接；

所述补强板避开焊盘，其中，所述正面上设置有焊盘。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述补强板设置有若干第一避让孔；

所述第一避让孔，与所述焊盘一一对应，用于避开对应所述焊盘，以使对应所述焊盘显露。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述补强板设置有第二避让孔；

所述第二避让孔，与所有焊盘及焊盘之间的连通区域对应，用于避开所有焊盘及焊盘之间的连通区域，以使所有焊盘显露。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述补强板闭合。

5.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述补强板不闭合。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述第一柔性电路板中与所述补强板相粘贴区域没有内部走线。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述补强板向所述第一柔性电路板的第二端延伸的位置比所述焊盘更靠近所述电路板。

8.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述补强板的连接面与所述正面平行。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述补强板的外形与所述第一柔性电路板第一端的第一连接面的形状相同。

10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述补强板的厚度与所述第一柔性电路板的厚度相等。

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