一种光模块散热装置的制作方法

1.本发明涉及散热设备领域，更进一步涉及一种光模块散热装置。


背景技术：

2.光模块是it(internet technology，互联网技术)、ct(computed tomography，电子计算机断层扫描)设备中最常用的部件，且光模块一般布置在单板风道的下游，来流空气会被上游的cpu等大功率器件加热，到达光模块的空气温度基本上为设备中最热的空气，有些甚至会超过60℃。
3.随着光模块的快速发展，速率从10g，25g，50g到100g，光模块功率也从0.8w到路标的10w，功率增长超过1250％，导致光模块成为现在系统散热设计的一个瓶颈。通用的散热方案都是在光模块安装散热翅片，通过外界的气流进行冷却，这种通用的散热冷却方案已经无法满足日益增加的发热功率。
4.对于本领域的技术人员来说，如何更好地对光模块冷却降温，是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种光模块散热装置，通过相变导热板和半导体制冷器的配合，实现强制散热，有效地降低光模块的温度，具体方案如下：
6.一种光模块散热装置，包括相变导热板、半导体制冷器、散热器；所述相变导热板的面积大于光模块的接触面积，通过其内部的相变介质传导热量；
7.所述半导体制冷器包括p型半导体和n型半导体串联形成的内芯，所述内芯夹装在两层绝缘陶瓷片之间，两层所述绝缘陶瓷片分别作为冷端和热端；
8.所述半导体制冷器的冷端接触所述相变导热板，所述半导体制冷器的热端接触所述散热器，所述散热器设置用于散热的翅片。
9.可选地，所述相变导热板设置安装槽，所述安装槽用于匹配连接所述散热器；所述散热器固定于所述半导体制冷器。
10.可选地，所述安装槽和光模块位于所述相变导热板的同一侧；所述半导体制冷器和所述散热器的总高度低于光模块的高度。
11.可选地，所述安装槽的长度大于两个所述散热器的长度，所述安装槽内能够同时滑动承托装配至少两个所述散热器。
12.可选地，所述相变导热板的中部接触光模块，所述半导体制冷器和所述散热器各自对称设置在光模块的两侧。
13.可选地，所述散热器包括散热基板和散热翅片，所述散热基板贴合于所述半导体制冷器，所述散热翅片垂直固定于所述散热基板；所述散热基板相对的两侧边缘与所述安装槽配合承托。
14.可选地，所述相变导热板与光模块之间相互卡接或螺栓固定连接。
15.本发明提供一种光模块散热装置，相变导热板的面积大于光模块的接触面积，通过其内部的相变介质传导热量；半导体制冷器包括p型半导体和n型半导体串联形成的内芯，内芯夹装在两层绝缘陶瓷片之间，两层绝缘陶瓷片分别作为冷端和热端，当半导体制冷器通电时，冷端的温度低，热端的温度高；半导体制冷器的冷端接触相变导热板，相变导热板将光模块产生的热量传导到半导体制冷器，半导体制冷器的热端接触散热器，半导体制冷器进而向散热器传递热量，散热器设置用于散热的翅片，与空气存在较大的接触面积，加速散热。本发明利用半导体制冷器和相变导热板相互配合对光模块进行冷却，半导体制冷器通电时其冷端的温度低于空气温度，起到主动冷却的效果，更好地对光模块冷却降温。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
17.图1为本发明提供的光模块散热装置的整体结构正视图；
18.图2为半导体制冷器的结构示意图；
19.图3为本发明光模块散热装置的俯视图；
20.图4为本发明的光模块散热装置的侧视图。
21.图中包括：
22.相变导热板1、安装槽11、半导体制冷器2、内芯21、绝缘陶瓷片22、散热器3、散热基板31、散热翅片32。
具体实施方式
23.本发明的核心在于提供一种光模块散热装置，通过相变导热板和半导体制冷器的配合，实现强制散热，有效地降低光模块的温度。
24.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的光模块散热装置进行详细的介绍说明。
25.本发明提供一种光模块散热装置，包括相变导热板1、半导体制冷器2、散热器3等结构，如图1所示，为本发明提供的光模块散热装置的整体结构正视图，图中a表示光模块，b表示安装光模块的载体；相变导热板1的面积大于光模块的接触面积，结合图1所示，光模块的上表面与相变导热板1接触，光模块和相变导热板1之间的接触面积小于相变导热板1的面积。相变导热板1的内部设有空腔，内部容纳相变介质，相变介质能够在其内部运动，运动路径大致图1当中的虚线箭头所示，通过其内部的相变介质传导热量；相变介质吸热与放热过程产生相态变化，具有较强的热量传导能力。
26.如图2所示，为半导体制冷器2的结构示意图；半导体制冷器2包括p型半导体和n型半导体串联形成的内芯21，多个p型半导体和多个n型半导体分别间隔布置，首尾相连，该串联线路接入直流电源，由直流电源供电；内芯21夹装在两层绝缘陶瓷片22之间，两层绝缘陶瓷片22分别作为冷端和热端；工作时，其中一个绝缘陶瓷片22作为冷端，另一个绝缘陶瓷片22作为热端，冷量集中在冷端，热量集中在热端。
27.半导体制冷器2的冷端接触相变导热板1，半导体制冷器2的热端接触散热器3，散热器3设置用于散热的翅片，翅片可增大与空气的接触面积，以保证良好的热交换能力。
28.工作时，光模块产生热量，向相变导热板1传导，相变导热板1内部的相变介质吸热发生相变，将热量带到靠近半导体制冷器2的位置，热量传导至半导体制冷器2，通过半导体制冷器2的冷端对相变导热板1冷却降温，半导体制冷器2的热量进一步向散热器3传递，通过散热器3的运算散发到外界。
29.由于本发明采用半导体制冷器2，半导体制冷器2通电时冷端的温度低于空气的温度，从而主动对相变导热板1降温，进而对光模块降温，相对于传统的被动散热方式，可确保光模块具有更好的冷却效果。
30.在上述方案的基础上，本发明在相变导热板1设置安装槽11，安装槽11用于匹配连接散热器3，散热器3可拆卸地安装于相变导热板1。散热器3固定于半导体制冷器2，半导体制冷器2与散热器3同步装配连接；装配到位后，半导体制冷器2被夹装于散热器3和相变导热板1之间。
31.安装槽11和光模块位于相变导热板1的同一侧；半导体制冷器2和散热器3的总高度低于光模块的高度。结合图1所示，安装槽11和光模块位于相变导热板1的下表面，半导体制冷器2和散热器3安装到位时，散热器3与下方安装光模块的载体之间仍具有一定的间隙。
32.安装槽11的长度大于两个散热器3的长度，安装槽11内能够同时滑动承托装配至少两个散热器3。结合图3所示，为本发明光模块散热装置的俯视图，可以根据使用的需要选择合适数量的半导体制冷器2和散热器3。
33.结合图3，相变导热板1的中部接触光模块，半导体制冷器2和散热器3各自对称设置在光模块的两侧，两侧分别独立散热，从而更加充分地利用散热空间。
34.散热器3包括散热基板31和散热翅片32，散热基板31和散热翅片32均为平板结构；散热基板31贴合于半导体制冷器2，散热翅片32垂直固定于散热基板31，散热翅片32设有多块，并相互平行设置。散热基板31相对的两侧边缘与安装槽11配合承托。
35.结合图4所示，为本发明的光模块散热装置的侧视图；其中安装槽11设置两组，分别位于相变导热板1相对的两侧边处，安装槽11的截面呈“l”型结构，弯折部分形成的台阶面可以对散热器3起到承托的作用；安装时，只需将散热器3连同半导体制冷器2沿横向推入安装槽11即可，简化安装的步骤。
36.具体地，本发明的相变导热板1与光模块之间相互卡接或螺栓固定连接，只要保证接触紧密且稳定即可。
37.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。