TWI540353B - 連接器組件 - Google Patents

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TWI540353B
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住友電氣工業股份有限公司
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Description

連接器組件
本發明係關於一種連接器組件。
作為先前的連接器組件,已知將電信號轉換為光信號的技術。例如,日本特開2011-112898號公報中記載之連接器組件具有光纜及光電轉換模組,光電轉換模組具有:電路基板,其搭載有與光纜的光纖連接的光電轉換部;殼體,其收容電路基板;以及電連接器,其與電路基板連接。在該連接器組件中,藉由光電轉換部將輸入/輸出的電信號轉換為光信號,利用光信號進行信號傳輸。
然而,在上述連接器組件中,搭載於電路基板的控制用IC或光電轉換部等中會產生熱量。該熱量有可能導致殼體或電路基板損壞或對傳輸特性產生影響,因此需要向外部釋放。作為散熱對象,可以想到與連接器組件連接之個人計算機等電子設備。然而,向電子設備散熱時依賴於其狀態,例如,在電子設備的溫度正在上升的情況下,無法將連接器組件的熱量充分地向電子設備釋放。另一方面,也可以經由連接器模組的殼體進行散熱,但因為殼體會變熱,所以可能會令使用者感到不適。
本發明係為了解決上述課題而提出的,其目的在於提供一種可以高效地釋放熱量的連接器組件。
為了解決上述課題,本發明之連接器組件之特徵在於, 其係包含光纜及連接器模組而構成者且光纜包含:光纖;外皮,其設置在光纖的周圍;以及金屬製之傳熱部件,其設置在光纖與外皮之間,連接器模組包含:殼體,其界定空間;以及電路基板,其收容在殼體的空間內,搭載有供光纖連接的光電轉換部;且,光纜的傳熱部件與連接器模組的電路基板藉由熱傳導體而熱連接。
在該連接器組件中,在光纜中設置有金屬製之傳熱部件,且搭載有光電轉換部等發熱體的電路基板與傳熱部件係藉由熱傳導體而熱連接。藉此,光電轉換部產生的熱量經由電路基板及熱傳導體而傳遞至光纜的傳熱部件,並從光纜的外皮向外部釋放。即,由於在連接器模組與光纜之間建立有用於散熱的路徑,而使熱量傳遞至光纜,因此可以將電路基板的熱量高效地向光纜釋放。藉此,因為殼體不會具有過多的熱量,所以可以減輕使用者的不適感。另外,可以不依賴於連接器組件的連接對象的狀態,使熱量充分地擴散。如上所述,在連接器組件中,可以高效地釋放熱量。
較佳為,傳熱部件的熱傳導率大於熱傳導體的熱傳導率。在該情況下,因為可以將殼體的熱量高效地擴散至光纜,所以可以將電路基板的熱量高效地擴散至光纜。
上述光電轉換部包含控制用半導體及受發光元件;熱傳導體包含經由連接部件而與電路基板熱連接的殼體;在殼體前端,設有與電路基板電性連接的電連接器;控制用半導體電路基板中位於比受發光元件更前方、且比電連接器 更後方,並且發熱量比受發光元件大;連接部件在受發光元件更前方,包含將電路基板及殼體熱連接的區域。若如上所述般構成,則可以防止來自發熱量比受發光元件大的熱源(例如,控制用半導體或與電連接器連接的電子設備)的熱量流入受發光元件,並可將電路基板的熱量擴散至光纜。
較佳為,傳熱部件壓接於安裝在光纜末端的金屬製緊固部件,緊固部件與殼體熱連接,由緊固部件及殼體構成熱傳導體。藉由利用緊固部件壓接光纜,可以提高將光纜安裝於緊固部件的作業性。另外,因為熱傳導體係由緊固部件及殼體構成,且傳熱部件壓接於緊固部件,所以可以高效地將熱量傳遞至傳熱部件,從而可以高效地釋放熱量。
較佳為,緊固部件包含:筒部,其中供光纖插通;基部,其向筒部之徑向外側伸出;以及壓接部,其位於筒部之徑向外側,與筒部夾持並壓接光纜的末端;且,傳熱部件配置於筒部的外周面,且被夾持並壓接在該外周面與壓接部之間。利用此種結構,可以良好地保持光纜。
傳熱部件在光纜的末端向外皮的外周側折回,在緊固部件上,與筒部的外周面、基部及壓接部抵接。如上所述,熱傳導體在多個部位與緊固部件抵接,藉此,使緊固部件與傳熱部件更加良好地熱連接,從而可良好地形成殼體與熱傳導體之間的散熱路徑。因此,可以高效地釋放熱量。
較佳為,殼體包含含有金屬材料的第1殼體,第1殼體構成熱傳導體。如上所述,由金屬材料形成殼體,藉此,可 使殼體作為熱傳導體而起作用,從而可以良好地將電路基板的熱量傳遞至光纜的傳熱部件。
較佳為,第1殼體具有:收容部件,其界定空間;以及固定部件,其構成為可與收容部件連結,並且保持光纜;傳熱部件熱連接於固定部件,並且收容部件與固定部件熱連接。根據上述結構,可以良好地建立散熱路徑。
較佳為,連接器模組包含連接部件,該連接部件將電路基板與第1殼體的收容部件熱連接,連接部件及第1殼體構成熱傳導體。如上所述,藉由連接部件,可切實地建立在電路基板與第1殼體之間傳遞熱量的路徑。
較佳為,第1殼體包含:收容部件,其界定空間;以及固定部件,其構成為可與收容部件連結,並且保持光纜;傳熱部件熱連接於固定部件,並且固定部件與電路基板直接連接。如上所述,藉由將固定部件與電路基板直接連接,可切實地建立供熱量從電路基板傳遞至光纜的傳熱部件的路徑。
較佳為,殼體包含第2殼體,該第2殼體包含樹脂材料且收容第1殼體。根據上述結構,可以切實地構成用於將熱量擴散至光纜側的熱傳遞路徑。另外,因為第2殼體係由樹脂材料形成,所以可以減輕使用者在握持殼體時感受到的熱量(熱度)。
傳熱部件較佳為金屬編織體。藉由使用金屬編織體,可以確保密度、表面積,因此可以得到良好的傳熱特性及散熱特性。另外,因為金屬編織體還具有對應於光纜彎曲的 變形性,所以即使在光纜彎曲的情況下,也可以得到規定的散熱特性。
較佳為,光纜在光纖與傳熱部件之間含有抗拉纖維。藉由設置抗拉纖維,可使光纜中確保對於施加在光纜上的拉力等外力的耐久性。另一方面,因為在光纖與傳熱部件之間設有抗拉纖維,所以可以防止下述情況,即,產生的熱量從傳熱部件經由外皮向外部的釋放受到阻礙。
較佳為,光纜在抗拉纖維與金屬編織體之間設有管體。藉此,可以抑制熱量向光纜的內部傳遞,從而可以良好地將熱量經由外皮向外部釋放。
較佳為,傳熱部件藉由焊料而接合於熱傳導體。藉由將傳熱部件與熱傳導體利用焊料接合,可以得到良好的傳熱性。
根據本發明,可以高效地進行熱量釋放。
下面,參照附圖,對本發明之較佳的實施形態詳細地進行說明。此外,在附圖說明中,對於相同或同等要素標註相同的標號,省略重複的說明。
[第1實施形態]
圖1係表示第1實施形態之連接器組件的立體圖。圖2係表示卸除樹脂殼體後的狀態的立體圖。圖3係表示卸除殼體後的狀態的立體圖。圖4(a)係從上方觀察圖3所示之電路基板的圖,圖4(b)係從側向觀察圖3所示之電路基板的圖。圖5係從側向觀察圖3所示之電路基板及固定部件的圖。圖 6係圖1所示的連接器組件的剖視圖。圖7係將圖6的一部分放大示出的圖。
各圖所示的連接器組件1在光通信技術等中用於信號(資料)的傳輸,其與作為連接對象的個人計算機等電子設備電性連接,將輸入/輸出的電信號轉換為光信號後,傳輸光信號。
如各圖所示,連接器組件1具有光纜3及連接器模組5。連接器組件1中,係將單芯或多芯光纜3的末端安裝於連接器模組5而構成的。
光纜3具有:複數根(此處為4根)光纖芯線(光纖)7;樹脂製之外皮9,其包覆該光纖芯線7;極細徑的抗拉纖維(Kevlar)11,其介於光纖芯線7與外皮9之間;以及金屬編織體13,其介於外皮9與抗拉纖維11之間,且與外皮9接觸。即,在光纜3中,從其中心朝向徑向外側按順序配置有光纖芯線7、抗拉纖維11、金屬編織體13及外皮9。
作為光纖芯線7,可以使用石英類光纖、塑膠光纖(POF:Plastic Optical Fiber)等。外皮9係由無鹵素阻燃性樹脂例如PVC(polyvinyl chloride,聚氯乙烯)形成。外皮9的外徑為4.2 mm左右,外皮9的熱傳導率例如為0.17 W/m.K。抗拉纖維11例如為芳族聚醯胺纖維(Aramid Fiber),以集束為束狀的狀態內置在光纜3中。
金屬編織體13例如由鍍錫導線形成,編織密度為70%以上,編織角度為45°~60°。金屬編織體13的外徑為0.05 mm左右。金屬編織體13的熱傳導率例如為400 W/m.K。金屬 編織體13為了良好地確保熱傳導而較佳為高密度配置,作為一例,較佳為由扁平的鍍錫導線構成。
連接器模組5包括:殼體20;電連接器22,其設置在殼體20的前端(頂端)側;以及電路基板24,其收容在殼體20內。
殼體20由金屬殼體殼體(第1殼體)26及樹脂殼體(第2殼體)28構成。金屬殼體26由收容部件部件30及固定部件32構成,該固定部件32連結於收容部件30的後端部,且固定光纜3。金屬殼體26由鋼(Fe系)、馬口鐵(鍍錫銅)、不鏽鋼、銅、黃銅、鋁等熱傳導率較高(較佳為100 W/m.K以上)的金屬材料形成。金屬殼體26構成熱傳導體。
收容部件30係剖面呈大致矩形的筒狀中空部件。收容部件30界定收容電路基板24等的收容空間S。在收容部件30的前端側設有電連接器22,在收容部件30的後端側連結固定部件32。
固定部件32具有:板狀的基部34;筒部36;一對第1伸出片38,其從基部34的兩側向前方伸出;以及一對第2伸出片40,其從基部34的兩側向後方伸出。一對第1伸出片38分別從收容部件30的後部插入,抵接並連結於收容部件30。一對第2伸出片40與後述的樹脂殼體28的保護罩46連結。此外,固定部件32係藉由金屬板而一體地形成有基部34、筒部36、第1伸出片38及第2伸出片40。
筒部36係呈大致圓筒狀,以從基部34向後方突出的方式設置。筒部36藉由與緊固環42協同動作而保持光纜3。具 體地說,在剝去外皮9後,將光纜3的光纖芯線7插通於筒部36的內部,並沿筒部36的外周面配置抗拉纖維11。並且,在配置於筒部36的外周面的抗拉纖維11上配置緊固環42後,使緊固環42緊固。藉此,抗拉纖維11被夾持在筒部36與緊固環42之間而得以固定,將光纜3保持固定在固定部件32中。
在基部34上藉由焊料接合有光纜3的金屬編織體13的端部。具體地說,金屬編織體13係以覆蓋緊固環42(筒部36)的外周的方式配置於固定部件32上,其端部延伸至基部34的一個面(後表面),並藉由焊料接合。藉此,固定部件32與金屬編織體13熱連接。此外,收容部件30的後端部與固定部件32結合,藉此,收容部件30與固定部件32物理連接且熱連接。即,收容部件30與光纜3的金屬編織體13熱連接。
樹脂殼體28例如由聚碳酸酯等樹脂材料形成,且將金屬殼體26包覆。樹脂殼體28具有外裝殼體44及與外裝殼體44連結的保護罩46。外裝殼體44設置為包覆收容部件30的外表面。保護罩46與外裝殼體44的後端部連結,將金屬殼體26的固定部件32包覆。保護罩46的後端部與光纜3的外皮9藉由接著劑(未圖示)而接著。
電連接器22係插入至連接對象(個人計算機等)而與連接對象電性連接的部分。電連接器22配置於殼體20的前端側,從殼體20向前方凸出。電連接器22藉由接觸件22a而與電路基板24電性連接。
電路基板24收容在金屬殼體26(收容部件30)的收容空間S中。在電路基板24上搭載有控制用半導體50及受發光元件52。電路基板24將控制用半導體50與受發光元件52電性連接。電路基板24俯視觀察時呈大致矩形形狀,且具有規定的厚度。電路基板24例如為環氧玻璃基板、陶瓷基板等絕緣基板,在其正面或內部,由金(Au)、鋁(Al)或銅(Cu)等形成電路配線。控制用半導體50及受發光元件52構成光電轉換部。在本實施形態中,控制用半導體50配置於電路基板24中的、受發光元件52的前方,且位於電連接器22的後方。控制用半導體50的發熱量比受發光元件52大。
控制用半導體50包含驅動IC(Integrated Circuit,積體電路)50a或作為波形整形器的CDR(Clock Data Recovery,時鐘資料恢復)裝置50b等。控制用半導體50在電路基板24上配置於正面24a的前端側。控制用半導體50與電連接器22電性連接。
受發光元件52係包含複數個(此處為2個)發光元件52a及複數個(此處為2個)受光元件52b而構成。發光元件52a及受光元件52b在電路基板24上配置於正面24a的後端側。作為發光元件52a,例如可以使用發光二極體(LED:Light Emitting Diode)、雷射二極體(LD:Laser Diode)、面發射雷射器(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting LASER)等。作為受光元件52b,例如可以使用光電二極體(PD:Photo Diode)等。
受發光元件52與光纜3的光纖芯線7光學連接。具體地 說,如圖4(b)所示,在電路基板24上,以覆蓋受發光元件52及驅動IC 50a的方式配置有透鏡陣列部件55。在透鏡陣列部件55上配置有反射膜55a,該反射膜55a使從發光元件52a射出的光、或從光纖芯線7射出的光反射後彎折。在光纖芯線7的末端安裝有連接器部件54,連接器部件54與透鏡陣列部件55藉由定位銷進行定位並結合,從而光纖芯線7與受發光元件52光學連接。較佳為,透鏡陣列部件55在光的入射部及射出部設有準直透鏡,該準直透鏡使入射光成為平行光且將平行光彙聚後射出。上述透鏡陣列部件55可以藉由樹脂的射出成型而一體構成。
在電路基板24與收容部件30(金屬殼體26)之間配置有散熱片(連接部件)56。散熱片56係由具有熱傳導性及柔軟性的材料形成的熱傳導體。散熱片56係在電路基板24的背面24b,沿電路基板24的寬度方向延伸而設置。散熱片56例如配置於受發光元件52的下方。散熱片56的上表面與電路基板24的背面24b物理連接且熱連接,並且其下表面與收容部件30的內側表面物理連接且熱連接。藉由該散熱片56,電路基板24與金屬殼體26熱連接,從而電路基板24的熱量傳遞至收容部件30。
此外,此處所說的熱連接係指藉由物理連接而建立可傳遞熱量的路徑。因此,經由空氣等介質傳遞熱量的方式不屬於本實施形態中的熱連接。
在具有上述結構的連接器組件1中,從電連接器22輸入電信號後,經由電路基板24的配線而向控制用半導體50輸 入電信號。輸入至控制用半導體50的電信號,在進行位準調整或藉由CDR裝置50b進行波形整形等之後,從控制用半導體50經由電路基板24的配線輸出至受發光元件52。在輸入有電信號的受發光元件52中,將電信號轉換為光信號,從發光元件52a向光纖芯線7射出光信號。
另外,由光纜3所傳輸的光信號藉由受光元件52b而入射。在受發光元件52中,將入射的光信號轉換為電信號後,將該電信號經由電路基板24的配線向控制用半導體50輸出。在控制用半導體50中,在對電氣信號實施規定的處理後,將該電信號輸出至電連接器22。
下面,參照圖6,對連接器組件1中的散熱方法進行說明。搭載於電路基板24上的控制用半導體50及受發光元件52中所產生的熱量係首先向電路基板24傳遞。傳遞至電路基板24的熱量經由散熱片56而傳遞至收容部件30。然後,熱量從收容部件30向與其連結的固定部件32傳遞,並傳遞至與固定部件32連接的光纜3的金屬編織體13。並且,傳遞至金屬編織體13的熱量經由光纜3的外皮9向外部散熱。如上所述,在連接器組件1中,作為發熱體的控制用半導體50及受發光元件52中所產生的熱量被釋放至外部。
如上所述,在本實施形態中,在光纜3中設置有熱傳導率較高的金屬編織體13,搭載有控制用半導體50或受發光元件52等發熱體的電路基板24與金屬編織體13係藉由金屬殼體26而熱連接。藉此,控制用半導體50及受發光元件52中所產生的熱量,經由電路基板24及金屬殼體26而傳遞至 光纜3的金屬編織體13,並從光纜3的外皮9向外部釋放。即,因為在連接器模組5與光纜3之間建立有散熱路徑並向光纜3傳遞,所以可以將電路基板24的熱量高效地向光纜3擴散。藉此,因為殼體20不會具有過多熱量,所以可以減輕使用者的不適感。
此處,也可以想到將上述熱量經由電連接器22向個人計算機等連接對象釋放。然而,難以預測在釋放熱量時,連接對象是否處於可接受熱量的狀態。因此,在釋放熱量時,若連接對象的溫度正在上升,則無法將連接器組件1的熱量充分地擴散至連接對象側。相比於此,在本實施形態中,因為將電路基板24的熱量擴散至光纜3後,向外部釋放,所以可以充分地釋放熱量,而不依賴於連接器組件1的連接對象的狀態。
另外,在本實施形態中,金屬編織體13(傳熱部件)的熱傳導率大於金屬殼體26、散熱片56(熱傳導體)的熱傳導率。因此,由於可以高效地將金屬殼體26的熱量擴散至光纜3,所以可以高效地將電路基板24的熱量擴散至光纜3。此外,在進而具有收容構成熱傳導體的金屬殼體26的樹脂殼體28的情況下,雖然從金屬殼體26的散熱會被樹脂殼體28阻擋,但藉由將電路基板24的熱量高效地擴散至光纜3,可以有效地降低收容部件30內的溫度。藉此,可以提高受發光元件52的可靠性,並減輕使用者在握持殼體20時感受到的熱量(熱度)。
另外,在本實施形態中,電路基板24與金屬殼體26(固 定部件32)係利用散熱片56熱連接。因此,可以將電路基板24的熱量高效地傳遞至金屬殼體26。其結果,可以在電路基板24與光纜3之間建立傳遞效率良好的熱傳遞路徑。另外,將金屬編織體13藉由焊料而與固定部件32接合,藉此可以實現更切實的熱連接。
另外,光纜3具有:光纖芯線7;樹脂製之外皮9,其將該光纖芯線7包覆;抗拉纖維11,其夾在光纖芯線7與外皮9之間;以及金屬編織體13,其夾在外皮9與抗拉纖維11之間;且,從該光纜3的中心朝向徑向外側按順序配置有光纖芯線7、抗拉纖維11、金屬編織體13及外皮9。藉此,可以在光纜3中確保相對於施加在光纜3上的拉力等外力的耐久性,另一方面,因為在光纖芯線7與金屬編織體13之間設有抗拉纖維11,所以可以防止產生的熱量從熱傳導體經由外皮9向外部的釋放受到阻礙。此外,外皮9與金屬編織體13之間密接而無間隙,從而可以高效地進行從金屬編織體13向外皮9的熱量的擴散。
另外,因為作為熱傳導體的金屬殼體26係收容在樹脂殼體28中,故電路基板24的熱會擴散至熱傳導率高的光纜3。因此,可以切實地構成用於向光纜3側散熱的熱傳遞路徑。另外,可以利用樹脂殼體28來減輕使用者在握持殼體20時感受到的熱度。
[第2實施形態]
下面,對第2實施形態進行說明。圖8係表示第2實施形態之連接器組件的連接器模組的立體圖。圖9係表示卸除 殼體的一部分後的狀態的立體圖。圖10係表示光纜之剖面結構的圖。連接器組件1A包括光纜3A及連接器模組5A。
如圖10所示,光纜3A具有:複數根(此處為4根)光纖芯線7;樹脂製之外皮9,其包覆該光纖芯線7;極細徑的抗拉纖維11,其介於光纖芯線7與外皮9之間;金屬編織體13,其介於外皮9與抗拉纖維11之間,且與外皮9接觸;以及內管14,其介於抗拉纖維11與金屬編織體13之間。即,在光纜3A中,從其中心朝向徑向外側按順序配置有光纖芯線7、抗拉纖維11、內管14、金屬編織體13及外皮9。
連接器模組5A具有:殼體60;電連接器22,其設置在殼體20的前端(頂端)側;以及電路基板24,其收容在殼體60中。此外,電連接器22、電路基板24及散熱片56的結構與第1實施形態相同。
殼體60係由金屬殼體61及未圖示的樹脂殼體構成。金屬殼體61由收容部件62及緊固部件64構成,該緊固部件64與收容部件62的後端部連結且固定光纜3A。金屬殼體61由鋼(Fe系)、馬口鐵(鍍錫銅)、不鏽鋼、銅、黃銅、鋁等熱傳導率高(較佳為100 W/m.K以上)的金屬材料形成。金屬殼體61構成熱傳導體。
收容部件62係剖面呈大致矩形形狀的筒狀中空部件。收容部件62界定收容電路基板24等的收容空間S(參照圖9)。在收容部件62的前端側設置有電連接器22,在收容部件62的後端側連結有緊固部件64。收容部件62係由複數根部件構成。收容部件62的後端部形成開口。
在收容部件62設有保持片62a、62b。保持片62a、62b在收容部件62的後端部處在兩端側(左右)設置有一對,從收容部件62的上部向下側折回並朝向下部延伸。
圖11係表示緊固部件的立體圖,且表示與收容部件連結前的狀態(折回前的狀態)。緊固部件64具有基部66、筒部68、及從基部66的兩側向後方伸出的一對壓接部70a、70b。緊固部件64中,由金屬板一體形成有基部66、筒部68及壓接部70a、70b。
基部66為板狀部件,且向筒部68之徑向外側伸出。基部66具有主體部66a及伸出部66b。伸出部66b向主體部66a的左右伸出,並且上下隔開規定的間隔設置。
筒部68形成大致圓筒形狀,以從基部66的主體部66a向後方凸出的方式設置。筒部68係供光纖芯線7插通,並且,藉由與壓接部70a、70b協同動作而保持光纜3A。
壓接部70a、70b係藉由與筒部68協同動作而壓接光纜3A,並且,捲繞有抗拉纖維11。壓接部70a與壓接部70b具有相同的結構,下面,將壓接部70a作為一例具體說明。壓接部70a從基部66折回而位於筒部68之徑向外側。在壓接部70a設有凹部71a、2個狹縫部71b、71c。凹部71a及狹縫部71b、71c係捲繞抗拉纖維11的部分。在壓接部70a、70b捲繞抗拉纖維11的方法將於下文敍述。
下面,針對具有上述結構的緊固部件64與收容部件62的連結進行說明。在將緊固部件64與收容部件62連結時,將緊固部件64從下側壓入收容部件62的保持片62a、62b之 間。藉此,以將從基部66的主體部66a的上部伸出的伸出部66b被保持在保持片62a、62b之間的方式,連結緊固部件64與收容部件62。
下面,對於將光纜3A安裝於緊固部件64之方法進行說明。圖12及圖13係表示將光纜安裝於緊固部件之方法的圖。圖14係表示連接器組件之剖面結構的圖。如圖12所示,在緊固部件64上安裝光纜3A前的狀態下,緊固部件64的壓接部70a、70b未折回。首先,剝去光纜3A的外皮9,使金屬編織體13露出,將該金屬編織體13向外皮9的外周側折回。此時,金屬編織體13折回的長度例如為筒部68的長度以下。然後,準備緊固部件64,將光纜3A的光纖芯線7、抗拉纖維11及內管14插通於緊固部件64的筒部68中,並且,使金屬編織體13覆蓋於筒部68的外周面68a。
然後,將抗拉纖維11捲繞在壓接部70a、70b上。具體地說,將抗拉纖維11沿基部66的前表面向左右拉出,且鉤掛在壓接部70a、70b的凹部71a並使其折回。然後,使抗拉纖維11通過狹縫部71c後通過狹縫部71b,再次將其鉤掛在凹部71a。藉此,將抗拉纖維11捲繞在壓接部70a、70b上。
在捲繞抗拉纖維11後,使壓接部70a、70b向光纜3A側折回。此時,如圖14所示,金屬編織體13與筒部68的外周面68a、基部66的後表面及壓接部70a、70b接觸。若壓接部70a、70b折回,則外皮9及金屬編織體13被夾持在筒部68與壓接部70a、70b的基部側之間,而在該部分受到壓接, 並且,壓接部70a、70b沒入外皮9中,光纜3A由緊固部件64保持固定。如上所述,光纜3A藉由壓接部70a、70b得以緊固而壓接於緊固部件64,從而光纜3A的金屬編織體13與緊固部件64(金屬殼體61)熱連接。
下面,對連接器組件1A中的散熱方法進行說明。搭載於電路基板24上的控制用半導體50及受發光元件52中所產生的熱量係首先向電路基板24傳遞。傳遞至電路基板24的熱量經由散熱片56而傳遞至收容部件62。然後,熱量從收容部件62傳遞至與其連結的緊固部件64,並傳遞至與緊固部件64連接的光纜3A的金屬編織體13。並且,傳遞至金屬編織體13的熱量經由光纜3A的外皮9而向外部散熱。如上所述,在連接器組件1A中,由作為發熱體的控制用半導體50及受發光元件52所產生的熱量被釋放至外部。
如上述說明所示,在本實施形態中,搭載有控制用半導體50及受發光元件52等發熱體的電路基板24與金屬編織體13係藉由金屬殼體61而熱連接。藉此,控制用半導體50及受發光元件52中所產生的熱量,經由電路基板24及金屬殼體61(收容部件62及緊固部件64)而向光纜3A的金屬編織體13傳遞,且從光纜3A的外皮9釋放至外部。即,因為在連接器模組5A與光纜3A之間建立有散熱路徑而使其向光纜3A傳遞,所以可以將電路基板24的熱量高效地擴散至光纜3A。
另外,在本實施形態中,金屬編織體13(傳熱部件)的熱傳導率大於金屬殼體61、散熱片56(熱傳導體)的熱傳導 率。藉此,因為可以將金屬殼體61的熱量高效地擴散至光纜3A,所以可以將電路基板24的熱量高效地擴散至光纜3A。此外,若進而具有收容構成熱傳導體的金屬殼體61的樹脂殼體(未圖示),則雖然從金屬殼體61的散熱會被樹脂殼體阻擋,但藉由將電路基板24的熱量高效地擴散至光纜3A,可以有效地降低收容部件62內的溫度。藉此,可以提高受發光元件52的可靠性,減輕使用者在握持殼體60時感受到的熱量(熱度)。
另外,在本實施形態中,因為係利用緊固部件64對光纜3A進行緊固並壓接而進行保持固定的結構,所以可以簡單地將光纜3A與金屬殼體61接合。藉此,可以提高作業現場的連接器組件1A的組裝作業性。
另外,金屬編織體13在緊固部件64中,與基部66、筒部68的外周面68a及壓接部70a、70b抵接。藉此,藉由使金屬編織體13與緊固部件64在多個部位接觸,確保金屬編織體13與緊固部件64的接觸面積,從而可以良好地確保散熱路徑。因此,可以更高效地將電路基板24的熱量擴散至光纜3A。
另外,在本實施形態中,在光纜3A中,抗拉纖維11與金屬編織體13之間設置有內管14。藉由內管14,可抑制熱量向光纜3A的內部傳遞,且可以將熱量經由外皮9良好地釋放至外部。因為外皮9的表面積大於光纜3A內部的內管14的表面積,所以較佳為內管14的熱傳導率為外皮9的熱傳導率以下。
本發明並不限定於上述實施形態。例如,在上述實施形態中,作為傳熱部件例示了金屬編織體13,但傳熱部件並不限定於金屬編織體13。作為傳熱部件,只要為具有高熱傳導率的部件即可,例如,也可以為金屬帶等。
另外,也可以將第2實施形態的光纜3A用於第1實施形態的連接器組件1。
另外,在第1實施形態中,將固定部件32與金屬編織體13藉由焊料接合,但固定部件32與金屬編織體13的接合並不限定於焊料。此外,在第1實施形態中,假設可能會對接合部施加外力的情況下,需要選擇接合不會容易地解除的接合方法,因而最佳為利用焊料實現的接合。
另外,在第1實施形態中,熱傳遞路徑係由散熱片56、收容部件30及固定部件32而構成,但也可以藉由使固定部件32與電路基板24直接連接(固定)而構成熱傳遞路徑。
另外,在上述實施形態中,作為連接部件的散熱片56的上表面係與電路基板24的背面24b物理連接且熱連接,而其下表面係與收容部件30(62)的內側面物理連接且熱連接,但連接部件例如也可以為圖15所示的結構。圖15係表示另一實施形態之連接器組件之剖面結構的圖。
如圖15所示,在連接器組件1B中,在電路基板24與收容部件30(62)(金屬殼體26、61)之間配置有第1散熱片56a及第2散熱片56b。第1散熱片56a係配置在設於電路基板24的正面24a前端側的CDR(Clock Data Recovery)裝置50b與金屬殼體26(61)之間,且將二者熱連接。
另外,第2散熱片56b係配置於電路基板24的背面24b與金屬殼體26之間,且將二者熱連接。第2散熱片56b係配置為,從與配置有驅動IC 50a的區域相對應的電路基板24的背面24b延伸至電路基板24的前端側。藉由該第1及第2散熱片56a、56b,在受發光元件52的前方,形成有將電路基板24與金屬殼體26(61)熱連接的區域。藉此,一方面防止來自控制用半導體50的熱量經由電路基板24流入受發光元件52中,一方面將其傳遞至收容部件30(62)。
如上述實施形態所示,在使用複數個受發光元件52進行高速並行資料傳輸的情況下,為了進行準確的波形整形或位準控制,使用CDR裝置50b。另外,亦可以將受發光元件52的驅動IC 50a大規模化。藉此,作為控制用半導體50若使用發熱量較大的部件,則其所產生的熱量會流入受發光元件52,從而成為造成受發光元件52損壞的主要原因。另外,在電連接器22所連接的電子設備的發熱量大的情況下,也會產生同樣的問題。
在連接器組件1B中,因為可以在來自控制用半導體50或電連接器22所連接的電子設備的熱量經由電路基板24流入受發光元件52之前,將熱量向金屬殼體26(61)側擴散,並釋放至光纜3(3A),所以一方面可防止受發光元件52的可靠性受到損害,一方面可將熱量擴散至光纜3(3A)。
1‧‧‧連接器組件
1A‧‧‧連接器組件
1B‧‧‧連接器組件
3‧‧‧光纜
3A‧‧‧光纜
5‧‧‧連接器模組
5A‧‧‧連接器模組
7‧‧‧光纖芯線
9‧‧‧外皮
11‧‧‧抗拉纖維
13‧‧‧金屬編織體
14‧‧‧內管
20‧‧‧殼體
22‧‧‧電連接器
22a‧‧‧接觸件
24‧‧‧電路基板
24a‧‧‧正面
24b‧‧‧背面
26‧‧‧金屬殼體
28‧‧‧樹脂殼體
30‧‧‧收容部件
32‧‧‧固定部件
34‧‧‧基部
36‧‧‧筒部
38‧‧‧第1伸出片
40‧‧‧第2伸出片
42‧‧‧加箍環
44‧‧‧外裝殼體
46‧‧‧保護罩
50‧‧‧控制用半導體
50a‧‧‧驅動IC
50b‧‧‧CDR裝置
52‧‧‧受發光元件
52a‧‧‧發光元件
52b‧‧‧受光元件
54‧‧‧連接器部件
55‧‧‧透鏡陣列部件
55a‧‧‧反射膜
56‧‧‧散熱片
62‧‧‧收容部件
62a‧‧‧保持片
62b‧‧‧保持片
64‧‧‧緊固部件
66‧‧‧基部
66a‧‧‧主體部
66b‧‧‧伸出部
68‧‧‧筒部
68a‧‧‧外周面
70a‧‧‧壓接部
70b‧‧‧壓接部
71a‧‧‧凹部
71b‧‧‧狹縫部
71c‧‧‧狹縫部
圖1係表示第1實施形態之連接器組件的立體圖。
圖2係表示卸除樹脂殼體後之狀態的立體圖。
圖3係表示卸除殼體後的狀態的立體圖。
圖4(a)係從上方觀察圖3所示之電路基板的圖,圖4(b)係從側向觀察圖3所示之電路基板的圖。
圖5係從側向觀察圖3所示之電路基板及固定部件的圖。
圖6係圖1所示的連接器組件的剖視圖。
圖7係將圖6的一部分放大示出的圖。
圖8係表示第2實施形態之連接器組件的連接器模組的立體圖。
圖9係表示卸除殼體的一部分後的狀態的立體圖。
圖10係表示光纜之剖面結構的圖。
圖11係表示緊固部件的立體圖。
圖12係表示將光纜安裝於緊固部件之方法的圖。
圖13係表示將光纜安裝於緊固部件之方法的圖。
圖14係表示連接器組件之剖面結構的圖。
圖15係表示另一實施形態之連接器組件之剖面結構的圖。
1‧‧‧連接器組件
3‧‧‧光纜
5‧‧‧連接器模組
7‧‧‧光纖芯線
9‧‧‧外皮
11‧‧‧抗拉纖維
13‧‧‧金屬編織體
20‧‧‧殼體
22‧‧‧電連接器
22a‧‧‧接觸件
24‧‧‧電路基板
26‧‧‧金屬殼體
28‧‧‧樹脂殼體
30‧‧‧收容部件
32‧‧‧固定部件
34‧‧‧基部
36‧‧‧筒部
42‧‧‧緊固環
44‧‧‧外裝殼體
46‧‧‧保護罩
50‧‧‧控制用半導體
50b‧‧‧CDR裝置
54‧‧‧連接器部件
55‧‧‧透鏡陣列部件
56‧‧‧散熱片

Claims (12)

  1. 一種連接器組件,其特徵在於,其係包含光纜及連接器模組而構成者,且上述光纜包含:光纖;外皮,其設置在上述光纖的周圍;以及金屬製之傳熱部件,其設置在上述光纖與上述外皮之間;上述連接器模組包含:殼體,其界定空間;以及電路基板,其收容在上述殼體的上述空間中,搭載有供上述光纖連接的光電轉換部;且上述光電轉換部包含控制用半導體及受發光元件;上述控制用半導體包含驅動上述受發光元件之驅動IC及波形整形器;上述殼體包含含有金屬材料之第1殼體、及包含樹脂材料且收容上述第1殼體之第2殼體;上述電路基板與上述第1殼體經由連接部件而熱連接;上述光纜的上述傳熱部件與上述連接器模組的上述電路基板經由上述連接部件及上述第1殼體而熱連接;上述連接部件包含:熱連接上述電路基板之正面與上述第1殼體之第1散熱片;以及 熱連接上述電路基板之背面與上述第1殼體之第2散熱片。
  2. 如請求項1之連接器組件,其中上述傳熱部件的熱傳導率大於上述熱傳導體的熱傳導率。
  3. 如請求項1或2之連接器組件,其中在上述殼體的前端,設有與上述電路基板電性連接的電連接器,上述控制用半導體於上述電路基板中位於比上述受發光元件更前方、且比上述電連接器更後方,並且發熱量比上述受發光元件大,上述連接部件在上述受發光元件更前方,包含將上述電路基板與上述殼體熱連接之區域。
  4. 如請求項1之連接器組件,其中上述傳熱部件壓接於安裝在上述光纜末端的金屬製緊固部件,上述緊固部件與上述殼體熱連接,由上述緊固部件及上述殼體構成上述熱傳導體。
  5. 如請求項4之連接器組件,其中上述緊固部件包含:筒部,其供上述光纖插通;基部,其向上述筒部之徑向外側伸出;以及壓接部,其位於上述筒部之徑向外側,與上述筒部夾持並壓接上述光纜的末端;且上述傳熱部件配置於上述筒部的外周面,且被夾持並壓接在該外周面與上述壓接部之間。
  6. 如請求項5之連接器組件,其中上述傳熱部件在上述光 纜的末端向上述外皮的外周側折回,在上述緊固部件上,與上述筒部的上述外周面、上述基部及上述壓接部抵接。
  7. 如請求項1之連接器組件,其中上述第1殼體包含:收容部件,其界定上述空間;以及固定部件,其構成為可與上述收容部件連結,並且保持上述光纜;上述傳熱部件熱連接於上述固定部件,並且上述收容部件與上述固定部件熱連接。
  8. 如請求項1之連接器組件,其中上述第1殼體包含:收容部件,其界定上述空間;以及固定部件,其構成為可與上述收容部件連結,並且保持上述光纜;上述傳熱部件熱連接於上述固定部件,並且上述固定部件與上述電路基板直接連接。
  9. 如請求項1之連接器組件,其中上述傳熱部件係金屬編織體。
  10. 如請求項1之連接器組件,其中上述光纜在上述光纖與上述傳熱部件之間含有抗拉纖維。
  11. 如請求項10之連接器組件,其中上述光纜在上述抗拉纖維與上述傳熱部件之間設有管體。
  12. 如請求項1之連接器組件,其中上述傳熱部件藉由焊料而接合於上述熱傳導體。
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