CN219676336U - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光模块，包括线路板、光学器件和与光学器件连接的线缆，还包括密封盖；密封盖朝线路板罩扣光学器件，密封盖的盖口设有用于填充密封材料的密封槽，密封槽沿盖口的周向延伸成环，盖口贴靠于线路板以挤压密封材料；线缆穿设且密封于密封盖。该光模块采用密封盖和线路板为光学透镜阵列提供合适的封闭空间，同时结合填充于密封槽内的密封材料提高密封盖和线路板的密封性，既能够充分保障光学透镜阵列所在空间的气密性和防水性，还能够减少密封材料的用量，同时降低密封材料在密封盖和线路板之间的装填难度，有利于在密封槽的不同部位均匀填充密封材料以避免局部失效。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光学设备技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着数据中心散热技术的发展与节能环保的需求，承载数据中心内部互联功能的高速光模块也需要满足浸没式的使用要求。浸没式液冷技术是一种将光模块沉浸在液体中使用的技术，该类光模块需要拥有较好的液密性特点。

目前常见的浸没式液冷光模块的设计方式如下：

(1)在光模块的导光部件、透镜等零部件的装配缝隙之间采用胶水密封；这种方式的胶水用量大，对胶水的性能要求比较高，而且点胶工艺复杂、固化工艺不统一，导致局部点胶部位容易失效。

(2)通过注塑工艺将光模块的PCB板、光电器件、透镜等零部件注塑封装于一体；这种方式工艺复杂、ESD(Electro-Static discharge，静电释放)静电防护困难，而且注塑高温环境对产品性能会带来不利影响，此外注塑后的产品不可返修。

可见，上述两种光模块的设计方式均存在工艺复杂且难度大、密封效果不佳等问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种光模块，可以简化装配工艺并保障装配质量，满足光模块对防水性和气密性的要求。

为实现上述目的，本申请提供一种光模块，包括线路板、光学器件和与光学器件连接的线缆，还包括密封盖；密封盖朝线路板罩扣光学器件，密封盖的盖口设有用于填充密封材料的密封槽，密封槽沿盖口的周向延伸成环，盖口贴靠于线路板以挤压密封材料；线缆穿设且密封于密封盖。

在一些实施例中，密封槽具体为用于装设密封圈的密封圈槽。

在一些实施例中，密封盖和线路板通过紧固件连接，密封盖包括用于罩扣光学器件的盖腔和可供紧固件穿设的安装腔，盖腔和安装腔相互独立。

在一些实施例中，密封槽具体为用于填充密封胶的密封胶槽。

在一些实施例中，密封槽包括用于填充不同密封材料的第一密封槽和第二密封槽；第二密封槽包围第一密封槽。

在一些实施例中，线缆设有尾套；尾套套设且固定于线缆；密封盖设有尾套安装槽，尾套安装槽套设并卡紧尾套。

在一些实施例中，尾套的表面设有第一台阶面；尾套安装槽设有用于与第一台阶面相贴的第二台阶面；第一台阶面和第二台阶面任意一者的法线相交于尾套安装槽的穿线方向。

在一些实施例中，尾套安装槽在其贯通方向的一侧设有槽口；槽口和盖口处于密封盖的同一表面且彼此连通。

在一些实施例中，还包括辅强板；密封盖和辅强板分设于线路板的两对侧；密封盖和辅强板固定连接。

在一些实施例中，线路板具体为PCBA，光学器件具体为光学透镜阵列，线缆和光学器件之间设有光纤阵列；PCBA、密封盖、辅强板、光纤阵列和部分线缆均包裹于结构外壳内。

相对于上述背景技术，本申请所提供的光模块包括线路板、光学器件、与光学器件连接的线缆以及密封盖；在该光模块中，密封盖朝线路板罩扣光学器件，密封盖的盖口设有用于填充密封材料的密封槽，盖口贴靠于线路板以挤压密封材料；线缆穿设且密封于密封盖。

本申请所提供的光模块采用密封盖和线路板为光学透镜阵列提供合适的封闭空间，同时结合填充于密封槽内的密封材料提高密封盖和线路板的密封性，可以改善光学器件的密封性能并简化光学器件的装配工艺，适用于光学透镜阵列这种对防水性和气密性的要求比较高的光学零部件。

该光模块以密封盖和线路板作为密封光学器件的主体结构，密封盖和线路板的接触部位设有密封槽，密封槽内可填充密封材料，一方面，密封材料保障了密封槽所在部位的密封性，另一方面，密封槽可以约束密封材料的用量和密封材料的装填位置、降低密封材料的装填难度，有利于在密封槽的不同部位均匀填充密封材料以避免局部失效。可见，相比于常规的胶水密封，该光模块若以胶水作为密封材料，则可以减少胶水用量并简化胶水的填充和固化，而且胶水和密封槽相对配合可以很好的保障密封效果；相比于常见的注塑封装，该光模块主要采用装配的方式实现各个零部件的连接，既不存在注塑所带来的高温作业环境，也能够保障产品具有良好的可返修性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的第一种光模块的结构示意图；

图2为图1的爆炸视图；

图3为本申请实施例所提供的密封盖的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的第二种光模块的结构示意图；

图5为图4的爆炸视图。

其中，1-线路板、2-光学器件、3-线缆、4-密封盖、41-盖腔、42-安装腔、43-尾套安装槽、44-密封槽、5-密封圈、6-尾套、7-辅强板、8-光纤阵列、9-上壳、10-下壳。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本申请实施例所提供的第一种光模块的结构示意图；图2为图1的爆炸视图；图3为本申请实施例所提供的密封盖的结构示意图；图4为本申请实施例所提供的第二种光模块的结构示意图；图5为图4的爆炸视图。

请参考图1至图3，本申请提供一种光模块，包括线路板1、光学器件2、线缆3和密封盖4；线缆3连接于光学器件2，密封盖4朝线路板1罩扣光学器件2，与此同时，线缆3穿设且密封于密封盖4，可见，密封盖4和线路板1二者相互扣合，光学器件2设于密封盖4和线路板1二者围成的封闭空间内，线缆3穿入密封盖4并连接光学器件2。在该实施例中，密封盖4的盖口设有用于填充密封材料的密封槽44，此密封槽44沿盖口的周向延伸成环，前述盖口贴靠于线路板1并且朝线路板1挤压密封槽44内的密封材料，保障盖口和线路板1的接触部位的密封性。

在该实施例中，密封盖4呈盖状，包括设于其内的盖腔41和处于盖腔41的端部的盖口，将光学器件2安装于密封盖4和线路板1之间时，光学器件2自盖口进入盖腔41，当盖口贴合于线路板1时，盖腔41成为封闭空间，光学器件2处于盖腔41所在的封闭空间内。通常，盖腔41的尺寸略大于光学器件2的尺寸，也就是说，处于盖腔41内的光学器件2不接触密封盖4。例如，光学器件2指的是应用于浸没式液冷技术的光学透镜阵列时，光学透镜阵列存在多个光路全反射窗口、光路出入射窗口，只有在以空气介质的条件下才能正常工作，如有异物覆盖其上，将使产品性能失效，此时密封盖4不与光学透镜阵列接触。当然，根据不同光学器件2的作业要求，也可以在盖腔41内填充其他物质。

在该实施例中，密封盖4呈盖状，其盖口呈环状，设于盖口的密封槽沿盖口的周向延伸，形成与盖口相匹配的环槽。当然，密封槽可以为首尾衔接的完整环体，也可以为具有缺口的环体。

其中，该实施例所采用的密封材料可以指胶水，也可以指橡胶密封件，还可以指其他可用于实现密封的材料。

该实施例所提供的光模块可以改善光学器件2的密封性能并简化光学器件2的装配工艺。举例来说，光学器件2指的是应用于浸没式液冷技术的光学透镜阵列，这种光学透镜阵列对防水性和气密性的要求比较高，常见的胶水密封工艺流程复杂且容易失效，注塑工艺的高温作业环境会影响产品性能，相较之下，本申请采用密封盖4和线路板1为光学透镜阵列提供合适的封闭空间，同时结合填充于密封槽44内的密封材料提高密封盖4和线路板1的密封性，既能够充分保障光学透镜阵列所在空间的气密性和防水性，还能够减少密封材料的用量，同时降低密封材料在密封盖4和线路板1之间的装填难度，有利于在密封槽44的不同部位均匀填充密封材料以避免局部失效。

下面结合附图和实施方式，对本申请所提供的光模块做更进一步的说明。

针对密封盖4和线路板1的具体密封方式，以下提供三种实施方式：

(一)密封槽44可用于装设密封圈5，换言之，该光模块的密封槽44具体为密封圈5槽；装配线路板1、光学器件2和密封盖4时，在密封盖4的密封圈5槽内塞入密封圈5，然后令前述密封盖4朝线路板1扣住光学器件2，当密封盖4贴靠于线路板1时，密封盖4和线路板1共同挤压密封圈5槽内的密封圈5，实现密封圈5在密封盖4和线路板1之间的密封安装。其中，密封圈5的尺寸大于密封圈5槽的尺寸，包括且不限于密封圈5的厚度大于密封圈5槽的深度。

在上述实施例中，密封盖4和线路板1此二者可通过紧固件锁紧固定，通常，密封盖4包括用于罩扣光学器件2的盖腔41和可供紧固件穿设的安装腔42，前述盖腔41和安装腔42相互独立，避免紧固件影响光学器件2在密封盖4和线路板1之间的气密性。

在上述实施例中，线路板1表面用于与密封圈5接触的部位还可以设置涂层，例如镀金或者涂覆绿油，提高线路板1的表面平整度，有利于密封圈5紧密贴紧线路板1。

(二)密封槽44内可填充密封胶，也就是说，该光模块的密封槽44具体为用于填充密封胶的密封胶槽。密封胶既可以用于实现密封盖4和线路板1的密封安装，也可以实现密封盖4和线路板1的固定连接。相比于常规的胶水密封工艺而言，该光模块采用密封盖4和线路板1包围光学器件2，并采用密封槽44限制密封胶的填充位置和填充量，既能够减少密封胶的总用量，还有利于密封胶均匀分布在目标密封位置，保障密封胶的固化效果，避免密封胶局部失效。

(三)密封槽44包括第一密封槽44和包围第一密封槽44的第二密封槽44，第一密封槽44和第二密封槽44可分别填充不同密封材料，包括且不限于第一密封槽44填充密封圈5而第二密封槽44填充密封胶。

以上对密封盖4和线路板1的密封安装关系给出了详细说明。在该光模块中，除了需要对密封盖4和线路板1进行密封，还需要对密封盖4和线缆3进行密封。

考虑到光学器件2和线缆3在密封盖4和线路板1之间的安装性能，以下围绕线缆3和密封盖4提供一种具体安装方式。

线缆3和密封盖4之间设有尾套6，尾套6套设线缆3并固定于线缆3，密封盖4内设有尾套6安装槽43，此尾套6安装槽43的形状和尺寸与尾套6的形状和尺寸相适应，因此，尾套6安装槽43可以套住尾套6并卡紧尾套6，满足尾套6在尾套6安装槽43内的固定安装，同时基本满足尾套6和尾套安装槽43的密封要求，在此基础上，还可以在尾套6和尾套安装槽43的间隙内填充密封胶，利用密封胶进一步加强尾套6和尾套安装槽43的密封性。

线缆3和密封盖4通过尾套6和尾套安装槽43实现密封连接，可以提高线缆3在密封盖4内的固定连接强度和密封程度，此外拆分线缆3和密封盖4时也不容易损伤线缆3。

在上述实施例的基础上，尾套6和尾套安装槽43此二者的接触面可设置沿穿线方向的止位结构，例如，尾套6的表面设有第一台阶面，尾套安装槽43设有用于与第一台阶面相贴的第二台阶面，前述第一台阶面和第二台阶面任意一者的法线相交于尾套安装槽43的穿线方向，因此，将尾套6安装于尾套安装槽43内时，第一台阶面和第二台阶面相互贴合，可以阻止尾套6和尾套安装槽43产生沿穿线方向的相对位移，避免破坏尾套6和尾套安装槽43的密封性。

此外，可参考图3，通常，尾套安装槽43在其贯通方向的一侧设有槽口，此槽口与密封盖4的盖口处于同一表面且相互连通，因此，将光学器件2自盖口压入密封盖4内时，可以线缆3和尾套6自槽口压入尾套安装槽43，既可以简化密封盖4、线缆3、光学器件2和线路板1的安装，也能够使尾套安装槽43作为弹性开口槽，提高尾套6在尾套安装槽43内的连接强度和密封性。

在一些实施例中，本申请所提供的光模块还包括辅强板7；密封盖4和辅强板7分设于线路板1的两对侧且固定连接，换言之，密封盖4和辅强板7二者相互贴紧且固定连接，使得线路板1被挤压定位于密封盖4和辅强板7之间。采用辅强板7实现密封盖4和线路板1的密封和固定时，可以对线路板1的损伤，例如可以减少设于线路板1的紧固件孔的数量，还可以对线路板1实现辅助支撑，改善线路板1的受力特性。

如前文所言，在本申请所提供的各实施例中，光学器件2可以指光学透镜阵列(又称光学lens Array、光学lens)，与此同时，线路板1可以指PCBA，线缆3和光学器件2之间可以设置光纤阵列8(Fiber Array)。此外，可参考图1、图4和图5，前述PCBA、密封盖4、辅强板7、光纤阵列8和部分线缆3均包裹于结构外壳内，例如，结构外壳包括上壳9和下壳10，上壳9和下壳10相互扣合，PCBA、密封盖4、辅强板7、光纤阵列8和部分线缆3设于上壳9和下壳10之间。其中，PCBA、密封盖4、辅强板7、光纤阵列8和线缆3等零部件共同组成该光模块的COB引擎。此外，光模块通常还可包括与结构外壳连接拉环、螺丝、弹簧等零件。

综上，本申请所提供的光模块利用设有密封槽44的密封盖4罩扣光学器件2，密封槽44内可以设置密封圈5、胶水等密封材料，因此可以使用较少的密封材料为光学器件2提供充足的密封空间，保障光学器件2的防水性和气密性。由于密封槽44具有特定的形状、尺寸和位置，因此，在密封槽44内设置密封材料时，可以对密封材料实现定位约束，限制密封材料的用量，与密封材料共同发挥对光学器件2的密封效果，换言之，对密封材料的密封要求可以适当降低。此外，该光模块即使采用胶水这类不可恢复的密封材料，但因胶水在整个光模块中的占比极小，因此整个光模块基本可以实现返修。

以上对本申请所提供的光模块进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光模块，包括线路板(1)、光学器件(2)和与所述光学器件(2)连接的线缆(3)，其特征在于，还包括密封盖(4)；所述密封盖(4)朝所述线路板(1)罩扣所述光学器件(2)，所述密封盖(4)的盖口设有用于填充密封材料的密封槽(44)，所述密封槽(44)沿所述盖口的周向延伸成环，所述盖口贴靠于所述线路板(1)以挤压密封材料；所述线缆(3)穿设且密封于所述密封盖(4)。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述密封槽(44)具体为用于装设密封圈(5)的密封圈槽。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述密封盖(4)和所述线路板(1)通过紧固件连接，所述密封盖(4)包括用于罩扣所述光学器件(2)的盖腔(41)和可供紧固件穿设的安装腔(42)，所述盖腔(41)和所述安装腔(42)相互独立。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述密封槽(44)具体为用于填充密封胶的密封胶槽。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述密封槽(44)包括用于填充不同密封材料的第一密封槽和第二密封槽；所述第二密封槽包围所述第一密封槽。

6.根据权利要求1至5任一项所述的光模块，其特征在于，所述线缆(3)设有尾套(6)；所述尾套(6)套设且固定于所述线缆(3)；所述密封盖(4)设有尾套安装槽(43)，所述尾套安装槽(43)套设并卡紧所述尾套(6)。

7.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述尾套(6)的表面设有第一台阶面；所述尾套安装槽(43)设有用于与所述第一台阶面相贴的第二台阶面；所述第一台阶面和所述第二台阶面任意一者的法线相交于所述尾套安装槽(43)的穿线方向。

8.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于，所述尾套安装槽(43)在其贯通方向的一侧设有槽口；所述槽口和所述盖口处于所述密封盖(4)的同一表面且彼此连通。

9.根据权利要求1至5任一项所述的光模块，其特征在于，还包括辅强板(7)；所述密封盖(4)和所述辅强板(7)分设于所述线路板(1)的两对侧；所述密封盖(4)和所述辅强板(7)固定连接。

10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于，所述线路板(1)具体为PCBA，所述光学器件(2)具体为光学透镜阵列，所述线缆(3)和所述光学器件(2)之间设有光纤阵列(8)；所述PCBA、所述密封盖(4)、所述辅强板(7)、所述光纤阵列(8)和部分所述线缆(3)均包裹于结构外壳内。