一种光模块壳体及光模块的制作方法

1.本技术涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块壳体及光模块。


背景技术：

2.常用的光模块通常包括壳体、设于壳体内的电路板和光电组件，如图1所示，为便于组装，壳体10’一般分成上壳体12’和下壳体11’，上壳体12’与下壳体11’的分界面13’在电路板20’附近。工作时，电路板20’或光电组件的芯片产生的热量需要经过壳体10’散热。上壳体12’和下壳体11’的散热能力相差较大，主散热面(设有散热肋片)所在的壳体(如上壳体12’)散热较快，副散热面所在的壳体(如下壳体11’)散热较慢，而且上下壳体分界面13’处接触面积较小，热阻较大，上下壳体之间的热传导较慢，从而导致工作时上下壳体温差较大，通常上下壳体温差可达10℃，影响光模块的散热效果，导致光电组件的稳定性较差，光模块的整体性能和良率受影响。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种光模块壳体及光模块，可有效减小壳体温差，提高散热能力。
4.为了实现上述目的之一，本技术提供了一种光模块壳体，包括：
5.第一壳体，所述第一壳体包括第一底板和位于所述第一底板两侧的侧壁；
6.第二壳体，所述第二壳体包括第二底板，以及与所述第二底板连接固定的散热结构，所述散热结构包括位于所述第二底板两侧沿所述壳体的长度方向延伸的两个片状肋片；
7.所述第二壳体盖合于所述第一壳体上，所述第一底板、所述第一底板两侧的侧壁和所述第二底板形成一空腔；所述第二底板两侧的所述片状肋片至少部分贴于所述侧壁一侧，使所述片状肋片与所述侧壁的侧面导热连接。
8.作为实施方式的进一步改进，所述第二底板及其两侧的所述片状肋片位于所述第一底板两侧的侧壁之间，所述片状肋片的外侧面贴于所述侧壁的内侧面。
9.作为实施方式的进一步改进，所述第一壳体设有第一限位结构，所述第二壳体设有第二限位结构，所述第一限位结构和所述第二限位结构相配合以限制所述第二底板相对于第一底板的位置。
10.作为实施方式的进一步改进，所述第一限位结构包括位于所述侧壁上远离所述第一底板方向的上边缘，所述第二限位结构包括设于所述片状肋片的外侧面的限位台阶；
11.所述限位台阶抵靠于所述侧壁的上边缘，以限制所述第二底板与所述第一底板之间的间距。
12.作为实施方式的进一步改进，所述侧壁的上边缘沿所述壳体的长度方向至少具有第一高度和第二高度，所述第一高度与第二高度不相等。
13.作为实施方式的进一步改进，所述第一限位结构包括设于所述侧壁上的卡槽，所
述第二限位结构包括设于所述片状肋片上的凸起，所述凸起卡入所述卡槽内以限制所述第二底板的位置。
14.作为实施方式的进一步改进，所述光模块还包括电路板，所述电路板设于所述空腔内；所述侧壁的内侧或所述第一底板上设有凸台，用于支撑所述电路板。
15.作为实施方式的进一步改进，所述片状肋片或所述第二底板设有向所述第一底板延伸的夹持结构，所述夹持结构配合所述凸台以夹持所述电路板。
16.作为实施方式的进一步改进，所述散热结构还包括位于两个所述片状肋片之间的散热肋片；所述散热肋片为针状或片状；
17.所述散热结构与所述第二底板一体成型。
18.本技术提供的另一种光模块壳体，包括：
19.第一壳体，所述第一壳体包括第一底板和位于所述第一底板两侧的第一侧壁；
20.第二壳体，所述第二壳体包括第二底板和位于所述第二底板两侧的第二侧壁，所述第二底板包括相对的底面和顶面，所述底面朝向所述第一底板；
21.所述第二壳体盖合于所述第一壳体上，所述第二底板与所述第一底板、所述第一侧壁形成一空腔；所述第一侧壁的高度至少部分高于所述第二底板的底面，使所述第二侧壁与所述第一侧壁相贴合。
22.作为实施方式的进一步改进，所述第二侧壁向远离所述第一底板的方向延展，所述第一侧壁的高度至少部分高于所述第二底板的顶面。
23.作为实施方式的进一步改进，所述第一壳体设有第一限位结构，所述第二壳体设有第二限位结构，所述第一限位结构和所述第二限位结构相配合以限制所述第二底板相对于第一底板的位置。
24.作为实施方式的进一步改进，还包括散热结构，所述散热结构设于所述第二底板两侧的所述第二侧壁之间，所述散热结构与所述第二底板导热连接。
25.作为实施方式的进一步改进，所述散热结构包括与所述第二底板一体成型的若干散热肋片；或者，
26.所述散热结构包括一主板和设于所述主板上的若干散热肋片，所述主板与所述第二底板导热连接。
27.本技术还提供了一种光模块，电路板和光电组件，以及上述任一实施例所述的光模块壳体，所述电路板和所述光电组件设于所述光模块壳体的空腔内。
28.本技术的有益效果：改进了第一壳体和第二壳体的分界面位置，使第一壳体和第二壳体具有更大的接触面积，降低了第一壳体和第二壳体之间的接触热阻，可有效减小两壳体之间的温差，提高光模块的散热能力；同时，第一壳体和第二壳体具有更大的重叠面积，改善了光模块的emi性能；单侧壁厚更小，可给电路板留出更大的布板空间。
附图说明
29.图1为常用光模块结构示意图；
30.图2为本技术光模块结构示意图；
31.图3为本技术实施例1的光模块结构分解示意图；
32.图4为本技术实施例1的光模块壳体示意图；
33.图5为本技术实施例1的光模块横截面a示意图；
34.图6为本技术实施例1的光模块横截面b示意图；
35.图7为本技术实施例2的光模块壳体示意图。
具体实施方式
36.以下将结合附图所示的具体实施方式对本技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。
37.在本技术的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本技术的主题的基本结构。
38.另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。
39.本技术提供了一种光模块，改进了光模块壳体的分界面位置，使两壳体具有更大的接触面积，降低了第一壳体和第二壳体之间的接触热阻，可有效减小两壳体之间的温差。具体的，将在下面的实施例中详细阐述。
40.实施例1
41.如图2-6所示，该实施例提供了一种光模块，包括壳体10、电路板20和光电组件30，壳体10一端设有光纤连接器40和拉拔解锁机构(未在图中示出)。其中，壳体10包括第一壳体11和第二壳体12，拉拔解锁机构设于第一壳体11上。第一壳体11包括第一底板111和位于第一底板111两侧的侧壁112；第二壳体12包括第二底板121，以及与第二底板121连接固定的散热结构122，这里，散热结构与第二底板一体成型。该散热结构122包括位于第二底板121两侧沿壳体10的长度方向延伸的两个片状肋片122a，以及位于两个片状肋片122a之间的散热肋片122b。该实施例中，位于两个片状肋片122a之间的散热肋片122b也是片状肋片，在其它实施例中，该散热肋片可以是针状肋片。上述位于第二底板121两侧沿壳体10的长度方向延伸的两个片状肋片122a也可以看成是第二壳体12的两个侧壁，即第二侧壁，该第二侧壁向远离第一底板的方向延展。
42.第二壳体12盖合于第一壳体11上，第一底板111、第一底板111两侧的侧壁112和第二底板121形成一空腔14；第二底板121两侧的片状肋片122a至少部分贴于第一底板111的侧壁112一侧，使片状肋片122a与侧壁112的侧面导热连接。该实施例中，第二底板121嵌入第一底板111两侧的侧壁112之间，第二底板121两侧的两个片状肋片122a至少部分嵌套于两侧壁112内侧，使片状肋片122a的外侧面122c贴于侧壁112的内侧面112b实现二者的导热连接。上述电路板20和光电组件30设于第一壳体11和第二壳体12形成的空腔14内，光电组件30与电路板20电性连接。这里，光电组件30包括光电芯片、透镜和光插座，可以将光电芯
片设在电路板20上或电路板20边缘，也可以将光电芯片、透镜和光插座封装在一起之后再与电路板20电连接。侧壁112的内侧面指的是两侧壁112相互面对的面，片状肋片122a的外侧面指的是两片状肋片122a相背的面。第一壳体11的侧壁112的外侧面(与其内侧面112b相对)临近光纤连接器40的位置设有用于安装拉拔解锁机构的凹槽115。在其它实施例中，也可以在片状肋片上设置深槽，使第一底板两侧的侧壁分别嵌入第二底板两侧的片状肋片的深槽内，使侧壁的内侧面和外侧面均有很大一部分贴合于片状肋片的深槽内。此时，片状肋片部分包覆于第一底板的侧壁外侧。
43.该实施例中，第二底板121嵌入第一底板111两侧的侧壁112之间时，第二底板121两侧的两个片状肋片122a嵌套于两侧壁112内侧，片状肋片122a的外侧面紧贴侧壁112的内侧面，二者直接贴合实现导热连接。在其它实施例中，片状肋片122a与侧壁112之间也可以通过导热胶等导热材料导热连接，增强导热性能。为了获得较好的散热效果，该实施例的侧壁112与片状肋片122a在壳体长度方向上重合的长度大于壳体总长度的一半；侧壁112与片状肋片122a在壳体高度方向上重合的高度大于壳体总高度的八分之一。该壳体10的结构相对于常用的壳体结构改进了第一壳体11和第二壳体12的分界面13位置，将分界面13设在散热结构122的片状肋片122a上，同时增加了第一壳体11的侧壁112的高度，使第一壳体11的侧壁112足以支撑起第二壳体12，使壳体10内的空腔14具有足够的高度，并且侧壁112的高度还足够套住片状肋片122a，使片状肋片122a的大部分外侧面与侧壁112的内侧面重叠在一起，从而使第一壳体11和第二壳体12具有更大的接触面积，降低了第一壳体11和第二壳体12之间的接触热阻，可有效减小两壳体之间的温差，提高光模块的散热能力。同时，第一壳体11和第二壳体12具有更大的重叠面积，改善了光模块的emi(electromagnetic interference)性能。
44.在第一壳体上设有第一限位结构，第二壳体上设有第二限位结构，第一限位结构和第二限位结构相配合以限制第二底板的位置。该实施例中，第一限位结构包括位于第一壳体11的侧壁112上远离第一底板111方向的上边缘112a，第二限位结构包括设在片状肋片122a的外侧面的限位台阶123。组装时，片状肋片122a的限位台阶123抵靠于侧壁112的上边缘112a，以限制第二底板121嵌入侧壁112内侧的位置，从而限定第二底板121与第一底板111之间的距离(即空腔14的高度)。该实施例中，将限位台阶123设在临近片状肋片122a远离第二底板121的上边缘处，使整个片状肋片122a的外侧面与侧壁112的内侧面具有最大的接触面积，以实现更好的热传导，尽量减小第一壳体11和第二壳体12之间的温差，同时使光模块具有更好的emi性能。该实施例中，侧壁112的上边缘112a沿壳体10的长度方向具有第一高度112c、第二高度112d和第三高度112e，这里，第一高度112c、第二高度112d和第三高度112e互不相等。在其它实施例中，侧壁的上边缘沿壳体方向也可以具有不相等的第一高度和第二高度，或更多不相等的高度，从而在侧壁沿壳体10的长度方向上形成至少一个台阶，以限制第二底板在壳体10的长度方向相对于第一底板的位置。
45.该实施例中，第一限位结构也可以包括设于第一壳体11侧壁122内侧的卡槽113，在其它实施例中，该卡槽113也可以是设于侧壁112上边缘112a的缺口；第二限位结构还包括设于片状肋片122a外侧的凸起124。组装时将凸起124卡入卡槽113内，以限定第二底板121的位置，包括第二底板121在光模块长度方向的位置，避免第二底板121前后滑动。在侧壁112内侧还设有凸台114，用于支撑电路板20，当然，该凸台114也可以设在第一底板111
上，或者在第一底板111和侧壁112内侧都设有凸台114。相应地，在片状肋片122a或第二底板121上设有向第一底板111延伸的夹持结构125，该夹持结构125配合上述凸台114以夹持电路板20。这里，夹持结构125可以是向第一底板111延伸的柱体或平板。在第二底板121上与散热结构122相背的一面，即第二底板121的底面，还可以设有向第一底板111延伸的导热块126，该导热块126与第二底板121一体成型，用于与电路板20上的散热区域或光电组件的热沉导热连接。当然，在其它实施例中，上述第一限位结构也可以设在第一底板上，第二限位结构设在第二底板上与第一限位结构相对于的位置；上述导热块也可以是贴到第一底板上的导热材料，并与第二底板导热连接。
46.光模块的壳体需要有足够的侧壁厚度以保证壳体的可靠性，同时也又希望有尽量小的侧壁厚度以给电路板留出最大的布板空间。即壳体侧壁既要能保证壳体的可靠性，同时又能足够薄。如图1所示的常用光模块中，上下壳体的分界面13’位于电路板20’附近，为保证光模块的emi性能，上下壳体的侧壁一般各留有0.5mm的壁厚和0.05mm的间隙，所以壳体单侧的总壁厚至少要1.05mm，在壳体外形尺寸符合标准要求的情况下，壁厚越厚，挤占的内部空间越大，内部电路板20’可布板的空间就越小。如图5和6所示，本技术的光模块壳体，将两壳体的分界面13设在散热结构122上临近片状肋片122a的上边缘处，在电路板20附近只有左右各一层第一壳体11的侧壁112，只有个别位置设置夹持结构125以夹紧电路板20即可，其它非夹持的位置，单侧壁厚d可控制在0.75mm内，单侧比原有结构多出了0.3mm的宽度，总体上可至少给电路板20多出0.6mm宽的布板空间。当然，也可以通过局部做薄来获得较好的空间。例如，第一壳体11的侧壁112可以在不同位置具有不同的厚度。侧壁112在与片状肋片122a相贴合的位置的厚度小于其它位置(也就是未贴合处)的厚度；侧壁112上限位结构处的厚度也小于其它位置(也就是未贴合处)的厚度。第二壳体12可以对照第一壳体11进行厚度设计。
47.实施例2
48.如图7所示，与实施例1不同的是，该实施例中，光模块壳体10的散热结构128与第二壳体12采用分体组合的结构，当然，也可以去掉散热结构。具体的，该光模块的壳体10包括第一壳体11和第二壳体12，其中第一壳体11包括第一底板111和位于第一底板111两侧的第一侧壁112(与实施例1中的侧壁相同)；第二壳体12包括第二底板121和位于该第二底板121两侧的第二侧壁127。该第二底板121包括相对的底面121a和顶面121b，底面121a朝向第一底板111。第二壳体12盖合于第一壳体11上，第二底板121与第一底板111、第一侧壁112形成一空腔14，其中，第一侧壁112的高度至少部分高于第二底板121的底面121a，使第二侧壁127与第一侧壁112相贴合，实现二者的导热连接。该实施例中，第二底板121位于第一壳体11的两个第一侧壁112内侧，使第二侧壁127的外侧面与第一侧壁112的内侧面导热连接。上述第二侧壁127向远离第一底板111的方向延展，形成相当于实施例1中的片状肋片的侧壁，第一侧壁112的高度则高于第二底板121的顶面121b，临近第二侧壁127的上边缘。此时，上述第二底板121嵌入第一底板111两侧的第一侧壁112之间，与第一底板111和第一侧壁112一起形成一空腔14。第二侧壁127则嵌套于第一侧壁112内侧，使第二侧壁127的外侧面与第一侧壁112的内侧面导热连接。电路板和光电组件设于第一壳体11和第二壳体12形成的空腔14内，光电组件与电路板电性连接。在其它实施例中，第二底板的第二侧壁也可以是向靠近第一底板的方向延伸，组装时，第二侧壁嵌入到第一底板两侧的第一侧壁内侧，第二侧壁
的外侧面与第一侧壁的内侧面导热连接。此时，第一侧壁的上边缘位于第二底板的底面和顶面之间，即第一壳体和第二壳体的分界面位于第二底板处。
49.该实施例中，第二底板121嵌入第一底板111两侧的第一侧壁112之间时，第二底板121两侧的第二侧壁127嵌套于两第一侧壁112内侧，第二侧壁127的外侧面紧贴第一侧壁112的内侧面，二者直接贴合实现导热连接。在其它实施例中，第二侧壁127与第一侧壁112之间也可以通过导热胶导热连接。该壳体结构改进了第一壳体11和第二壳体12的分界面位置，将第二侧壁127向远离第一底板111的方向延展，即第二侧壁127向壳体外延伸，将分界面设在第二壳体12的第二侧壁127上，同时增加了第一侧壁112的高度，使第一壳体11的第一侧壁112足以支撑起第二壳体12，使壳体10内的空腔14具有足够的高度，并且第一侧壁112还足够套住第二侧壁127，使第二侧壁127的大部分外侧面与第一侧壁112的内侧面重叠在一起，从而使第一壳体11和第二壳体12具有更大的接触面积，降低了第一壳体11和第二壳体12之间的接触热阻，可有效减小两壳体之间的温差，提高光模块的散热能力。同时，第一壳体11和第二壳体12具有更大的重叠面积，改善了光模块的emi(electromagnetic interference)性能。同实施例1，该结构非夹持的位置，单侧壁厚可控制在0.75mm内，单侧比原有结构多出了0.3mm的宽度，总体上可至少给电路板多出0.6mm宽的布板空间。
50.同实施例1，该实施例中，第一壳体11设有第一限位结构，第二壳体12设有第二限位结构，第一限位结构和第二限位结构相配合以限制第二底板的位置。这里，第一限位结构包括位于第一壳体11的第一侧壁112上远离第一底板111方向的上边缘112a，第二限位结构包括设在第二侧壁127的外侧面的限位台阶123。组装时，第二侧壁127的限位台阶123抵靠于第一侧壁112的上边缘112a，以限制第二底板121嵌入第一侧壁112内侧的位置，从而限定第二底板121与第一底板111之间的距离(即空腔14的高度)。该实施例中，将限位台阶123设在临近第二侧壁127远离第二底板121的上边缘处，使整个第二侧壁127的外侧面与第一侧壁112的内侧面具有最大的接触面积，以实现更好的热传导，尽量减小第一壳体11和第二壳体12之间的温差，同时使光模块具有更好的emi性能。当然，上述第一限位结构和第二限位结构还可以同实施例1一样，包括设在其它不同位置的不同结构，如卡槽与凸起的配合等，以从不同方向限定第二底板的位置。
51.该光模块壳体还设有散热结构128，该散热结构128设于第二底板121两侧的第二侧壁127之间，并与第二底板121导热连接。该实施例中，散热结构128采用的是与第二底板121分体组合的结构。具体的，散热结构128包括一主板128a和设于主板128a上的若干散热肋片128b，散热结构128通过主板128a与第二底板121导热连接。这里，主板128a可以通过导热胶粘结于第二底板121上，或者通过焊接或紧固件锁紧等方式固定于第二底板121上。当然，在其它实施例中，散热结构也可以与第二底板一体成型，包括与第二底板一体成型的若干散热肋片。这里散热肋片128b采用的是与上述第二侧壁127大致平行的片状肋片，在其它实施例中，散热肋片也可以采用针状肋片。
52.上述各实施例中的光模块壳体采用的是常用的合金材料，如锌合金等，可采用机加工或压铸成型制造。
53.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本技术的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本技术的保护范围，凡未脱离本技术技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本技术的保护范围之内。