易維護的光收發模塊封裝結構的製作方法

2023-04-23 04:30:56

專利名稱：易維護的光收發模塊封裝結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光、電轉換器件封裝技術，尤其涉及一種易維護的光收發模塊封裝結構。
背景技術：
隨著光電產品的廣泛的應用，光收發組件在產品中所起的作用越來越關鍵，往往直接關係到產品性能好壞。隨著技術的發展，光收發組件的外形越來越小，傳輸速率也越來越高。常見的光收發組件外形形式有1X9標準、GBIC、SFP、SFF等，速率也涵蓋了從直流電平到吉比特每秒。但是，標準光收發模塊外形形式固定、質量等級不高、環境適應性低。而一些特殊用途的產品往往對光收發組件有更高的要求，如環境適應性、散熱條件、牢固性、安裝簡單等特點。市場上原有的光收發組件散熱不均勻、連接可靠性不高、只能單個信號收發、且安裝維護十分不便，不能滿足設計要求。

實用新型內容針對背景技術中的問題，本實用新型提出了一種可提高器件可維護性的封裝結構，其結構為該封裝結構由散熱基板、安裝架、PCB板和多個光器件組成；散熱基板成板狀結構，PCB板設置於散熱基板的大平面上；安裝架上設置有多個互相平行的安裝孔，安裝架連接在散熱基板的大平面的一側，安裝孔與PCB板位置對應；多個光器件一一對應地套接在安裝孔內；多個光器件分別與PCB板連接。基於前述結構，本實用新型還進行了如下的改進所述安裝架由支架和壓板組成， 支架端面上設置有多個互相平行的安裝槽，壓板覆蓋在支架端面上，壓板與安裝槽所圍空間形成安裝孔，光器件被壓板壓在安裝槽內，光器件與安裝孔形成緊配合連接。本實用新型還進行了如下的改進散熱基板大平面為矩形，散熱基板的四個頂點位置處各設置有一凸起，凸起與PCB板位於散熱基板的同側。本實用新型還進行了如下的改進凸起所在處的散熱基板厚度與安裝架厚度匹配。本實用新型還進行了如下的改進散熱基板上與PCB板接觸的那一側，散熱基板大平面上設置有多個凹槽，凹槽與PCB板之間的空間內，填充有導熱膠。本實用新型還進行了如下的改進所述光器件為4個，它們分別是兩個雷射發射頭和兩個雷射探測頭；安裝孔為4個。本實用新型還進行了如下的改進散熱基板與支架為整體結構。本實用新型的有益技術效果是PCB板一側通過散熱基板固定，PCB板另一側暴露在環境中，大幅提高了 PCB板的可維護性(方便維修、調試、測試)，使PCB板可以支持更多的光器件正常工作，換言之，PCB板上可以連接更多的光器件，提高PCB板的利用率。
圖1、帶凹槽的散熱基板結構示意圖；圖2、整體式安裝架結構示意圖；圖3、分體式安裝架的各個部件及其連接關示意圖；圖4、帶凸起的散熱基板結構示意圖；圖5、本實用新型的各個部分裝配關係圖。
具體實施方式
本實用新型的結構為封裝結構由散熱基板1、安裝架2、PCB板3和多個光器件4 組成；散熱基板1成板狀結構，PCB板3設置於散熱基板1的大平面上；安裝架2上設置有多個互相平行的安裝孔2-1，安裝架2連接在散熱基板1的大平面的一側，安裝孔2-1與PCB 板3位置對應；多個光器件4 一一對應地套接在安裝孔2-1內(可通過膠連接方式或卡接方式使光器件4與安裝孔2-1固定)；多個光器件4分別與PCB板3連接。光器件4 一般成對使用，兩個光器件4中的一者起接收功能，另一者起發射功能 光器件4 一端與PCB板3連接，另一端與光纖連接，起接收功能的光器件4將光纖傳輸來的光信號轉換成電信號並傳輸到PCB板3，起發射功能的光器件4將PCB板3傳輸來的電信號轉換成光信號並通過光纖傳輸出去；現有的同類器件的封裝結構，都採用封閉式的殼體將 PCB板3和光器件4包裹住(光器件4隻被部分包裹)，其維護性不好，當器件內部電路損壞， 需要將外殼拆開並取出電路板，維修不方便，維修操作時可能會使整個器件報廢，而且其散熱性也不好，無法使PCB板3支持兩對或兩對以上的光器件4正常工作，故現有的類似器件上，PCB板3上最多只能連接2個光器件4。本實用新型結構與現有結構最大的不同在於現有結構大多將PCB板3封裝在封閉的殼體內，而本實用新型的結構使PCB板3隻有一側被封閉，PCB板3另外一側裸露，調試電路和測試點與PCB板3裸露面連接，當光模塊失效或者狀態不正常時，可以在不進行任何拆裝的前提下，對光模塊進行故障判斷，並對光模塊進行調試和維修。安裝架2可以是整體式的，為了簡化結構的生產和安裝工藝，本實用新型還對安裝架2進行了改進，將其製作為分體式所述安裝架2由支架2-2和壓板2-3組成，支架2-2 端面上設置有多個互相平行的安裝槽，壓板2-3覆蓋在支架2-2端面上，壓板2-3與安裝槽所圍空間形成安裝孔2-1，光器件4被壓板2-3壓在安裝槽內，光器件4與安裝孔2-1形成緊配合連接。光器件4和安裝孔2-1的連接方式若採用卡接方式，勢必需要在光器件4和安裝孔2-1上設置卡凸和卡槽，而類似器件的結構尺寸相當小，若要在小尺寸的器件上再設置用於卡接的結構，勢必造成工藝複雜、成本提高；若採用膠連接的方式，由於器件會長期散熱，膠的有效壽命會大幅縮短，影響器件壽命；本實用新型的這種緊配合連接方式，避免了需要在光器件4和安裝孔2-1上設置卡接結構，也避免了膠連接的使用壽命有限的問題；壓板2-3與光器件4之間的縫隙由導熱膠填充，有利於光器件4自身的散熱。為了與其他的器件安裝連接，散熱基板1的形狀採用大平面為矩形的板狀結構， 散熱基板1的四個頂點位置處各設置有一凸起1-1，凸起1-1與PCB板3位於散熱基板1的同側，凸起1-1的端面上設置螺孔；四個凸起1-1與散熱基板1所形成的形狀類似於一張四方桌，散熱基板1通過四個凸起1-1與其他器件連接。[0022]為了適於器件的標準化加工，凸起1-1所在處的散熱基板1厚度與安裝架2厚度匹配。為了進一步的提高PCB板3的散熱效率，散熱基板1上與PCB板3接觸的那一側， 散熱基板1大平面上設置有多個凹槽1-2，凹槽1-2與PCB板3之間的空間內，填充有導熱膠；凹槽1-2可以適應PCB板3上的異形結構，導熱膠可以將PCB板3內側的熱量快速傳導到散熱基板1上。本實用新型結構的一種優選方案為所述光器件4為4個，它們分別是兩個雷射發射頭和兩個雷射探測頭；安裝孔2-1為4個，兩個雷射發射頭和兩個雷射探測頭與PCB板3 連接後形成雙收雙發的工作模式。從結構穩定性考慮，散熱基板1和支架2-2設置為整體結構，靠近支架2-2處的凸起1-1可直接由支架2-2的結構體充當。
權利要求1.一種易維護的光收發模塊封裝結構，其特徵在於該封裝結構由散熱基板(1)、安裝架(2)、PCB板(3)和多個光器件(4)組成；散熱基板(1)成板狀結構，PCB板(3)設置於散熱基板(1)的大平面上；安裝架(2)上設置有多個互相平行的安裝孔(2-1)，安裝架(2)連接在散熱基板(1)的大平面的一側，安裝孔(2-1)與PCB板(3)位置對應；多個光器件(4) 一一對應地套接在安裝孔(2-1)內；多個光器件(4)分別與PCB板(3)連接。
2.根據權利要求1所述的易維護的光收發模塊封裝結構，其特徵在於所述安裝架(2) 由支架(2-2)和壓板(2-3)組成，支架(2-2)端面上設置有多個互相平行的安裝槽，壓板 (2-3)覆蓋在支架(2-2)端面上，壓板(2-3)與安裝槽所圍空間形成安裝孔(2-1)，光器件 (4 )被壓板(2-3 )壓在安裝槽內，光器件(4 )與安裝孔(2-1)形成緊配合連接。
3.根據權利要求1所述的易維護的光收發模塊封裝結構，其特徵在於散熱基板(1)大平面為矩形，散熱基板(1)的四個頂點位置處各設置有一凸起(1-1)，凸起(1-1)與PCB板 (3)位於散熱基板(1)的同側。
4.根據權利要求3所述的易維護的光收發模塊封裝結構，其特徵在於凸起(1-1)所在處的散熱基板(1)厚度與安裝架(2)厚度匹配。
5.根據權利要求1或3所述的易維護的光收發模塊封裝結構，其特徵在於散熱基板(1)上與PCB板(3)接觸的那一側，散熱基板(1)大平面上設置有多個凹槽(1-2)，凹槽 (1 -2 )與PCB板(3 )之間的空間內，填充有導熱膠。
6.根據權利要求1或2所述的易維護的光收發模塊封裝結構，其特徵在於所述光器件(4)為4個，它們分別是兩個雷射發射頭和兩個雷射探測頭；安裝孔(2-1)為4個。
7.根據權利要求2所述的易維護的光收發模塊封裝結構，其特徵在於散熱基板(1)與支架(2-2)為整體結構。
專利摘要本實用新型公開了一種易維護的光收發模塊封裝結構，其改進在於該封裝結構由散熱基板、安裝架、PCB板和多個光器件組成；散熱基板成板狀結構，PCB板設置於散熱基板的大平面上；安裝架上設置有多個互相平行的安裝孔，安裝架連接在散熱基板的大平面的一側，安裝孔與PCB板位置對應；多個光器件一一對應地套接在安裝孔內；多個光器件分別與PCB板連接。本實用新型的有益技術效果是PCB板一側通過散熱基板固定，PCB板另一側暴露在環境中，大幅提高了PCB板的可維護性(方便維修、調試、測試)，使PCB板可以支持更多的光器件正常工作，換言之，PCB板上可以連接更多的光器件，提高PCB板的利用率。
文檔編號H04B10/24GK202093212SQ201120224448
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者蘭才倫, 劉必晨, 廖理, 歐春, 王長福, 肖磊, 鄒波, 饒垚 申請人:中國電子科技集團公司第四十四研究所