本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光模塊。

背景技術(shù)：

光模塊通常指用于光電轉(zhuǎn)換的一種集成模塊，可以將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，或者將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，在光通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。光模塊在光電轉(zhuǎn)換的過程中，內(nèi)部的某些元件容易發(fā)熱。例如，光模塊內(nèi)部的驅(qū)動芯片在工作時會產(chǎn)生較多的熱量，并且驅(qū)動芯片對溫度的要求較為嚴(yán)格，因此，為了保證光模塊的正常工作，需要將光模塊內(nèi)產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)。

請參閱圖1和圖2，現(xiàn)有的光模塊通常包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)部的印制電路板(printedcircuitboard，pcb)，pcb板上分布有驅(qū)動芯片等元件，pcb板的底面設(shè)置有金屬板。外殼包括上殼和下殼，上殼的外表面設(shè)置有散熱片。下殼的內(nèi)表面設(shè)置有導(dǎo)熱墊片，導(dǎo)熱墊片與金屬板相接觸。光模塊工作時，驅(qū)動芯片等元件產(chǎn)生的熱量通過金屬板和導(dǎo)熱墊片傳導(dǎo)至下殼，最終散發(fā)到光模塊外部。

但是，光模塊內(nèi)的元件通常分布于pcb板的不同位置，驅(qū)動芯片等元件產(chǎn)生的熱量首先要從pcb板的不同位置傳導(dǎo)至金屬板，再由導(dǎo)熱墊片傳導(dǎo)至下殼，在整個散熱過程中，熱量傳導(dǎo)的路徑較長，散熱效率有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種光模塊，以解決現(xiàn)有光模塊的散熱過程中，熱量傳導(dǎo)的路徑較長，散熱效率有限的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種光模塊，包括：微控制單元和驅(qū)動芯片；

所述微控制單元和所述驅(qū)動芯片分別設(shè)置在pcb板上，所述微控制單元和所述驅(qū)動芯片分別與所述pcb板中的接地層連接；

在所述pcb板上分別在所述微控制單元和所述驅(qū)動芯片的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層的一端分別與所述pcb板中的接地層連接。

本發(fā)明實施例提供的光模塊包括：微控制單元和驅(qū)動芯片，微控制單元和驅(qū)動芯片分別設(shè)置在pcb板上；微控制單元和驅(qū)動芯片分別與pcb板中的接地層連接；在pcb板上分別在微控制單元和驅(qū)動芯片的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層的一端分別與pcb板中的接地層連接；pcb板上的微控制單元和驅(qū)動芯片發(fā)出的熱量，可以分別通過接地層傳導(dǎo)至微控制單元和驅(qū)動芯片一側(cè)的導(dǎo)熱層，通過導(dǎo)熱層將熱量從pcb板上散發(fā)出去；本發(fā)明實施例通過對pcb板上不同位置的元件，提供相應(yīng)的熱量傳導(dǎo)路徑，使得散熱過程中，熱量傳導(dǎo)的路徑短，散熱效率高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一種現(xiàn)有的光模塊的分解示意圖；

圖2為一種現(xiàn)有的光模塊的下殼和pcb板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的光模塊的第一實施例的分解示意圖；

圖4為本發(fā)明的光模塊的第一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的光模塊的第一實施例的外部立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的光模塊的第二實施例的分解示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

目前，光模塊正朝著高傳輸速率和小型化的方向發(fā)展，隨著傳輸速率的提高，光模塊的功耗也相應(yīng)增大，工作時產(chǎn)生的熱量也隨之增加。光模塊的小型化使得光模塊內(nèi)部器件的密度增大，導(dǎo)致光模塊工作時，內(nèi)部的微控制單元和驅(qū)動芯片等元件產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)。因此，對于高傳輸速率和小型化的光模塊來說，散熱效率已經(jīng)成為影響光模塊性能的一項重要因素。

例如，傳輸速率為100g的微型四通道光模塊中，驅(qū)動芯片的功耗較大，導(dǎo)致整個光模塊的功耗可以達到2.5w～3.0w，光模塊本身的發(fā)熱量較大，在室溫環(huán)境工作時，光模塊內(nèi)部芯片的溫度會高達55℃～60℃。

微型四通道光模塊的小型化封裝結(jié)構(gòu)，使光模塊內(nèi)部器件的密度較大，光模塊工作時的散熱效率較低，也會導(dǎo)致光模塊內(nèi)部溫度較高，一旦接近驅(qū)動芯片的溫度上限，便可能造成驅(qū)動芯片的損壞。

此外，過高的溫度也會導(dǎo)致光模塊內(nèi)部激光器的發(fā)光效率降低，信號噪聲增加，嚴(yán)重影響信號質(zhì)量和光模塊的使用壽命。

目前最常用的散熱方式是，在pcb板底面增加一塊裸露的金屬板，金屬板通常為銅板，并在金屬板與光模塊的下殼之間設(shè)置一層導(dǎo)熱墊片，以及在上殼外表面設(shè)置散熱片，如圖1和圖2所示。

然而，在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，采用上述散熱方式的光模塊，散熱效率較低。光模塊內(nèi)部的熱量，只能通過pcb板底部的金屬板向外傳導(dǎo)，而光模塊內(nèi)部的各元件通常分布在pcb板的不同位置，各元件產(chǎn)生的熱量都需要從pcb板的各個位置傳導(dǎo)至金屬板處，再由導(dǎo)熱墊片傳導(dǎo)至光模塊的下殼進行散熱，整個散熱過程中，熱量傳導(dǎo)的路徑較長，導(dǎo)致散熱效率較低。此外，由于熱量主要從光模塊的下殼散發(fā)出去，光模塊的上殼上設(shè)置的散熱片并沒有起到預(yù)期的散熱效果。

因此，為了提升光模塊的散熱效率，本發(fā)明實施例提供一種采用新型散熱方式的光模塊。

實施例一

請參閱圖3至圖5，為本發(fā)明提供的一種光模塊的第一實施例，光模塊包括：微控制單元、驅(qū)動芯片、pcb板以及外殼；微控制單元和驅(qū)動芯片分別設(shè)置在pcb板上；微控制單元和驅(qū)動芯片分別與pcb板中的接地層連接，pcb板中接地層的設(shè)置可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)；在pcb板上分別在微控制單元和驅(qū)動芯片的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層的一端分別與pcb板中的接地層連接，導(dǎo)熱層的另一端分別通過固定柱與外殼連接。其中，外殼包括下殼和與下殼相扣合的上殼，pcb板設(shè)置在下殼與上殼之間。

微控制單元、驅(qū)動芯片和導(dǎo)熱層均設(shè)置于pcb板的第一表面，pcb板的第一表面為朝向上殼的表面。固定柱的一端通過第一導(dǎo)熱墊片連接到導(dǎo)熱層，固定柱的另一端設(shè)置在上殼的內(nèi)表面。固定柱可以與上殼一體成型，并垂直于上殼的內(nèi)表面設(shè)置。第一導(dǎo)熱墊片可以通過導(dǎo)熱膠粘接在固定柱的端面?？梢栽趐cb板上制作焊盤，作為導(dǎo)熱層。上殼的外表面設(shè)置有數(shù)個散熱片，固定柱位于數(shù)個散熱片所在區(qū)域的一側(cè)，與數(shù)個散熱片的位置相對應(yīng)。

本申請的光模塊中，pcb板上除了微控制單元和驅(qū)動芯片之外，還可以設(shè)置有跨阻放大器，跨阻放大器可以與微控制單元以及驅(qū)動芯片一同設(shè)置于pcb板的第一表面，且與pcb板中的接地層連，在pcb板上在接跨阻放大器的一側(cè)也可以設(shè)置上述導(dǎo)熱層。

優(yōu)選地，散熱片的材質(zhì)與上殼，以及下殼的材質(zhì)相同，可以是導(dǎo)熱效率較高的金屬材質(zhì)，散熱片與上殼一體成型。

具體地，pcb板為矩形pcb板，導(dǎo)熱層的數(shù)量為八個，pcb板的四角中的每個角上設(shè)置有兩個導(dǎo)熱層。固定柱以及上導(dǎo)熱墊片的數(shù)量為四個，四個固定柱對應(yīng)pcb板的四個角設(shè)置，每個固定柱的端面設(shè)置有一個第一導(dǎo)熱墊片，pcb板每個角的兩個導(dǎo)熱層與一個第一導(dǎo)熱墊片相接觸。

在本實施例中，導(dǎo)熱層分布在pcb板的四角位置，且靠近pcb板上易發(fā)熱的微控制單元、驅(qū)動芯片以及跨阻放大器等元件設(shè)置，使光模塊工作時，微控制單元、驅(qū)動芯片以及跨阻放大器等元件發(fā)出的熱量，都可以通過接地層傳導(dǎo)至導(dǎo)熱層，然后傳導(dǎo)至與導(dǎo)熱層相接觸的第一導(dǎo)熱墊片，再傳導(dǎo)至與第一導(dǎo)熱墊片相接觸的固定柱，最后通過固定柱傳導(dǎo)至光模塊的上殼，最終通過散熱片將熱量從上殼散發(fā)出去。

導(dǎo)熱層的數(shù)量設(shè)置為八個，pcb板的四角中的每個角上設(shè)置兩個導(dǎo)熱層，可以使固定柱端面的第一導(dǎo)熱墊片與pcb板的四角穩(wěn)固接觸，通過pcb板四角處的固定柱，起到對pcb板的固定作用。pcb板每個角上的兩個導(dǎo)熱層可以根據(jù)pcb板上的元件的具體布置情況和pcb板的實際空間，設(shè)置為按照橫向排列或者縱向排列。

此外，可將分布在pcb板的四角位置的導(dǎo)熱層制作成具有一定的厚度，以增加pcb板的高度，使pcb板與固定柱端面的第一導(dǎo)熱墊片更加緊密地接觸，增強固定柱對pcb板四角的固定效果。

其中，第一導(dǎo)熱墊片為無硅型導(dǎo)熱墊片，具體可以由丙烯酸酯類樹脂、導(dǎo)熱粉、增塑劑以及硫化劑等原料制成；另外，第一導(dǎo)熱墊片在astmd120-01測試標(biāo)準(zhǔn)下，出油率小于4.5％，揮發(fā)率小于0.01％。

目前，光模塊中設(shè)置的導(dǎo)熱墊片通常是由硅樹脂與填料混合得到，其中硅樹脂為液態(tài)，填料通常為固態(tài)氧化鋁，硅樹脂與填料混合反應(yīng)后形成固態(tài)導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱墊片即由該固態(tài)導(dǎo)熱膠制成。

盡管通過二次硫化工藝，可以使硅氧烷盡可能地?fù)]發(fā)，在一定程度上降低其含量，但是，現(xiàn)有的導(dǎo)熱墊片成品中仍會含有一定比例的高分子游離態(tài)的硅氧烷即硅油存在。由于光模塊工作時，內(nèi)部會產(chǎn)生較多熱量，在高溫、加壓條件下，現(xiàn)有的導(dǎo)熱墊片會有一定量的硅油滲出，滲出的硅油可能接觸到光模塊電路中的電阻或磁珠。如果磁珠的致密性不夠，則滲出的硅油很可能侵入磁珠的鐵氧體，同時將光模塊內(nèi)部環(huán)境中的硫帶入到磁珠內(nèi)部，引起磁珠硫化，從而對光模塊造成損傷。

本發(fā)明實施例中的第一導(dǎo)熱墊片為無硅型導(dǎo)熱墊片，并且采用出油率和揮發(fā)率較小的材料制成，在高溫、加壓條件下不會有硅油滲出，可避免由于硅油侵入磁珠的鐵氧體，導(dǎo)致磁珠硫化從而損傷模塊的問題發(fā)生。

優(yōu)選地，第一導(dǎo)熱墊片的厚度為0.3mm±0.05mm，在實現(xiàn)導(dǎo)熱功能的同時，符合光模塊小型化的需求。此外，通過設(shè)置固定柱和第一導(dǎo)熱墊片，并且第一導(dǎo)熱墊片與導(dǎo)熱層之間相接觸，還可以起到固定pcb板的作用，提高光模塊的可靠性。

優(yōu)選地，第一導(dǎo)熱墊片的導(dǎo)熱率大于2.5w/m·k，可充分滿足光模塊正常工作的時導(dǎo)熱需求。第一導(dǎo)熱墊片的耐熱溫度范圍為-40℃～200℃，可適應(yīng)光模塊工作時產(chǎn)生的高熱量。

由以上可知，本發(fā)明提供的一種光模塊的第一實施例，光模塊包括：光模塊包括：微控制單元、驅(qū)動芯片、pcb板和外殼；微控制單元和驅(qū)動芯片分別設(shè)置在pcb板上，微控制單元和驅(qū)動芯片分別與pcb板中的接地層連接；在pcb板上分別在微控制單元和驅(qū)動芯片的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層的一端分別與pcb板中的接地層連接，導(dǎo)熱層的另一端分別通過固定柱與外殼連接；pcb板上的微控制單元和驅(qū)動芯片發(fā)出的熱量，可以分別通過接地層傳導(dǎo)至微控制單元和驅(qū)動芯片一側(cè)的導(dǎo)熱層，然后傳導(dǎo)至固定柱，最后經(jīng)由固定柱，傳導(dǎo)至光模塊的外殼，最終通過散熱片將熱量從上殼散發(fā)出去；本發(fā)明實施例通過對pcb板上不同位置的元件，提供相應(yīng)的熱量傳導(dǎo)路徑，使得散熱過程中，熱量傳導(dǎo)的路徑短，散熱效率高；此外，第一導(dǎo)熱墊片為無硅型導(dǎo)熱墊片，在高溫、加壓條件下不會有硅油滲出，可避免在高溫、高壓下滲出硅油，侵入磁珠的鐵氧體，同時將光模塊內(nèi)部環(huán)境中的硫帶入到磁珠內(nèi)部，引起磁珠硫化，從而損傷光模塊的問題發(fā)生。

實施例二

請參閱圖6，為本發(fā)明提供的一種光模塊的第二實施例，該第二實施例與上述第一實施例的區(qū)別在于：在pcb板的第二表面上的中心位置設(shè)置有金屬板，金屬板的一端與pcb板中的接地層連接，另一端通過第二導(dǎo)熱墊片與外殼連接，其余結(jié)構(gòu)與第一實施例相同，此處不在贅述。

其中，pcb板的第二表面為與朝向下殼的表面，pcb板上位于中間位置的元件產(chǎn)生的熱量，可以通過接地層，傳導(dǎo)至pcb板第二表面上的中心位置的金屬板，然后傳導(dǎo)至與金屬板相接觸的第二導(dǎo)熱墊片，再通過第二導(dǎo)熱墊片，傳導(dǎo)至與第二導(dǎo)熱墊片相接觸的下殼，最終將熱量從下殼散發(fā)出去。第二導(dǎo)熱墊片可以通過導(dǎo)熱膠與下殼的內(nèi)表面相粘接。

由以上可知，本發(fā)明提供的一種光模塊的第二實施例，在pcb板的第二表面上的中心位置設(shè)置有金屬板，金屬板的一端與pcb板中的接地層連接，另一端通過第二導(dǎo)熱墊片與外殼連接，pcb板上位于中間位置的元件產(chǎn)生的熱量，可以通過接地層，傳導(dǎo)至金屬板，然后傳導(dǎo)至與金屬板相接觸的第二導(dǎo)熱墊片，經(jīng)由第二導(dǎo)熱墊片傳導(dǎo)至光模塊的下殼，最終將熱量從下殼散發(fā)出去，進一步提升散熱效率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。