光模块的散热结构及通信设备的制作方法

本申请涉及光通信
技术领域：
，尤其涉及一种光模块的散热结构及通信设备。
背景技术：
：图1所示为现有技术中的通信设备。如图1所示，pcb板02与面板01相对固定，光笼子04设置在pcb板02上，光模块03穿过面板01的插孔设置在光笼子04内。现有技术中通过在面板01上开设有散热孔011，即通过散热孔011产生气流的对流，以对光模块进行散热。该散热方式的散热效果较差，一般光模块的温度收益仅为2℃左右。所以，对光模块的散热结构的设计依然是目前该领域所要突破的技术问题。技术实现要素：本申请的实施例提供一种光模块的散热结构及通信设备，以解决现有技术散热效果差的问题。第一方面，本申请提供了一种光模块的散热结构，包括：面板，具有插孔；pcb板，设置在面板的一侧，pcb板上用于安装光模块；热传导模块，用于将光模块散发的热量传导至面板上，热传导模块的一端与光模块接触，热传导模块的另一端与面板接触。本申请实施例提供的光模块的散热结构，通过采用热传导模块将光模块散发的热量传导至面板上，即直接利用现有的面板进行散热，充分利用了现有结构的面板。具体实施时，仅需要设置热传导模块以将热量传导至面板上就可，无需设置专用的散热器。相比现有技术，本申请采用的是导热散热，而不是气流流动散热，导热散热相比现有的气流流动散热，极大的提升了对光模块的散热效果。在第一方面可能的实现方式中，面板具有插接段、与插接段连接的折边段，插孔开设在插接段上；折边段位于插接段的第一侧，pcb板位于插接段的第二侧，第一侧与第二侧相对；热传导模块的一端与折边段接触，热传导模块的另一端与光模块的位于第一侧的部分接触。面板具有一种结构，即面板具有插接段和与插接段的端部连接的折边段，折边段和pcb板相对设置在插接段的两侧，这样就可使热传导模块的一端与折边段接触，另一端与光模块的位于第一侧的部分接触，以将光模块的头部的热量传导至折边段上，采用折边段对光模块的头部进行散热，减小了光模块的头部的传热路径热阻，进而提高散热效率。在第一方面可能的实现方式中，面板具有插接段、与插接段连接的折边段，插孔开设在插接段上；折边段和pcb板位于插接段的同侧；热传导模块的一端与折边段接触，热传导模块的另一端与光模块的与折边段处于同一侧的部分接触。面板具有另一种结构，即面板具有插接段和与插接段的端部连接的折边段，折边段和pcb板位于插接段的同侧，这样就可使热传导模块的一端与折边段接触，另一端与光模块的中部接触，以将光模块的中部的热量传递至折边段上，采用折边段对光模块的中部散热，减小了光模块中部的传热路径热阻，进而提高散热效率。在第一方面可能的实现方式中，光模块的与折边段相对的面为热传导面，热传导模块设置在热传导面和折边段之间。由于光模块的与折边端相对的面上散发的热量较大，将该面作为热传导面，并将热传导模块设置在热传导面和折边段之间，这样进一步减小了传热路径热阻，提高散热效率。在第一方面可能的实现方式中，热传导模块与折边段连接且可沿第一方向浮动，第一方向为与第一光模块的插接方向垂直的方向。光模块沿其插接方向插接时，可能在与插接方向垂直的第一方向上具有公差，通过使热传导模块在第一方向浮动，这样即使光模块插接时在第一方向上具有公差，热传导模块相对光模块沿第一方向浮动，以保障光模块的顺畅插接，不会受到热传导模块的干涉。在第一方面可能的实现方式中，热传导模块包括弹性导热垫。通过弹性导热垫的弹性实现在第一方向的浮动，进而保障光模块的顺利插接，实施也方便。在第一方面可能的实现方式中，热传导模块还包括：导热块，弹性导热垫设置在导热块的靠近光模块的一侧，和/或设置在导热块的靠近折边段的一侧；连接件，导热块和弹性导热垫通过连接件与折边段连接。通过设置刚性结构的导热块，在保障热传导模块在第一方向可浮动的前提下，还可通过导热块进一步增加导热效果，且提高整个热传导模块的强度。在第一方面可能的实现方式中，热传导模块包括：导热块，导热块为刚性结构；弹力件，导热块通过弹力件与折边段连接，弹力件用于对导热块施加弹力以使导热块沿第一方向浮动。通过采用弹力件以使刚性结构的导热块在第一方向浮动，结构简单，实施也方便。在第一方面可能的实现方式中，热传导模块包括第一导热块和第二导热块，第一导热块和第二导热块均为刚性结构，第二导热块可相对第一导热块沿第一方向滑动。当光模块沿其插接方向插接时，且具有公差的情况下，第二导热块可相对第一导热块沿第一方向滑动，以保障光模块的顺利插接。在第一方面可能的实现方式中，面板上还设置有辅助散热件，辅助散热件用于扩散传导至面板上的热量。通过设置在面板上的辅助散热件，以使传导至面板上的热量尽快的扩散掉，以提高散热效率。在第一方面可能的实现方式中，辅助散热件包括：热导管，具有相对的蒸发端和冷凝端，热导管设置在面板内，蒸发端靠近热传导模块，冷凝端远离热传导模块。通过在面板内设置热导管，这样也不会降低面板的强度，还可以提高散热效率。在第一方面可能的实现方式中，辅助散热件包括：开设在面板上的散热孔。通过开设散热孔，以形成气流流动，提高散热效率。在第一方面可能的实现方式中，还包括：散热器，用于扩散光模块散发的热量，且散热器和pcb板位于同侧。采用散热器对光模块散发的热量进行扩散，再加上热传导模块将光模块散发的热量传导至面板上，实现对光模块的多方位散热，保障光模块的使用性能。在第一方面可能的实现方式中，散热器包括：散热翅片和第二热传导模块，第二热传导模块的一端与光模块接触，另一端与散热翅片连接。通过设置与光模块接触的第二热传导模块将光模块散发的热量传导至散热翅片，利用散热翅片进行散热，结构简单，实施也方便。在第一方面可能的实现方式中，散热翅片设置在光模块的远离插接段的一侧，即位于光模块的电接口端的外侧，这样不会增加整个面板的高度尺寸。第二方面，本申请还提供了一种通信设备，包括：上述技术方案的光模块的散热结构、所述光模块和插座；其中，插座设置在pcb板上，且光模块穿过插孔插接于插座上。本申请实施例提供的通信设备，由于包括上述任一技术方案的光模块的散热结构，光模块散发的热量通过热传导模块传导至现有的面板上，通过面板进行散热，这样就充分利用现有的面板，无需设置专用的散热器，相比现有技术，本申请采用的导热散热，而不是气流流动散热，导热散热相比现有的气流流动散热，极大的提升了对光模块的散热效果。附图说明图1为现有技术中通信设备的结构示意图；图2为本申请一些实施例提供的通信设备的结构示意图；图3为光模块的结构示意图；图4为本申请一些实施例提供的通信设备的结构示意图；图5为本申请一些实施例提供的通信设备的结构示意图；图6为本申请一些实施例提供的热传导模块与折边段的连接关系示意图；图7为本申请一些实施例提供的导热块的结构示意图；图8为本申请一些实施例提供的热传导模块与折边段的连接关系示意图；图9为本申请一些实施例提供的热传导模块与折边段的连接关系示意图；图10为本申请一些实施例提供的弹力件与导向柱的连接关系示意图；图11为本申请一些实施例提供的热传导模块与折边段的连接关系示意图；图12为本申请一些实施例提供的通信设备的结构示意图；图13为本申请一些实施例提供的通信设备的结构示意图。附图标记：01-面板；011-散热孔；02-pcb板；03-光模块；04-光笼子；1-面板；101-插接段；102-折边段；2-pcb板；31-光模块；31a-光模块的头部；31b-光模块的中部；31c-光模块的尾部；32-光笼子；33-插座；4-热传导模块；41-弹性导热垫；42-导热块；421-镶嵌槽；43-连接件；44-弹力件；45-导向柱；46-第一导热块；47-第二导热块；5-热导管；6-散热器；61-第二热传导模块；62-散热翅片；7-防护板。具体实施方式本申请实施例涉及光模块的散热结构及通信设备，下面结合附图对光模块的散热结构及通信设备进行详细描述。光模块是光通信领域的重要部件，光模块包括电接口和光接口。电接口，用于与通信设备内pcb板上的插座配合插接，光接口用于连接光纤。光模块能够将由电接口输入的电信号转换成光信号由光接口输出，或者，将由光接口输入的光信号转换成电信号由电接口输出，或者，将由电接口输入的电信号转换成光信号由光接口输出，同时将由光接口输入的光信号转换成电信号由电接口输出。图2为本申请一些实施例提供的通信设备的结构示意图。该通信设备包括：具有插孔的面板1，pcb板2设置在面板1的一侧，光模块31穿过插孔设置在pcb板2上。pcb板2上设置有光笼子32，和用于与光模块31插接的插座33。光模块31穿过插孔插入光笼子32，并与插座33插接。另外，该通信设备还可以包括防护板7，防护板7与面板1连接，防护板7是为了保护pcb板2，以及pcb板2上的元器件。pcb板2可以与防护板7连接，也可以与面板1连接，例如，采用连接件(螺栓、铆钉等)连接。为了对光模块31进行散热，本申请实施例提供一种为光模块散热的散热结构。如图2所示，该散热结构包括：用于将光模块31散发的热量传导至面板1上的热传导模块4。具体散热原理为：光模块31散发的热量通过热传导模块4传导至面板1上，通过面板1进行散热。即本申请提供的实施例是利用现有的面板1作为散热器对光模块31进行散热。本申请的实施例采用面板1作为散热器所产生的技术效果为：通过采用热传导模块4将热量传导至面板1上进行散热，更好地实现光模块散热。即，本申请采用的导热散热，相比现有的气流流动散热，会有效提高散热效果。如图3所示的光模块31的示意图，一般将具有光接口的一端称为光模块的头部31a，将具有电接口的一端称为光模块的尾部31c，位于光模块的头部31a和光模块的尾部31c之间的部分为光模块的中部31b。采用面板1对光模块31进行散热的实施例具有多种，下述通过两种实施例解释其实现的方式。实施例一，如图2所示，面板1具有插接段101，和与插接段101连接的折边段102，插孔开设在插接段101上。折边段102位于插接段101的第一侧(如图2所示的p1侧)，pcb板2位于插接段101的第二侧(如图2所示的p2侧)，且第一侧与第二侧相对。热传导模块4的一端与折边段102接触，热传导模块4的另一端与光模块31的位于第一侧的部分接触。若光模块31为如图3所示结构的光模块时，热传导模块4的一端与折边段102接触，热传导模块4的另一端与光模块31的头部接触。所以，通过该热传导模块4就会将光模块31的头部散发的热量传导至面板1的折边段102上。当然，本申请涉及的光模块31也可以为其他结构，例如，光模块的光接口端和电接口端位于同一侧。实施例二，如图4所示，面板1具有插接段101、与插接段101连接的折边段102，插孔开设在插接段101上。折边段102和pcb板2位于插接段101的同侧。热传导模块4的一端与折边段102接触，其另一端与光模块4的与折边段102处于同一侧的部分接触。若光模块31为如图3所示结构的光模块时，热传导模块4的一端与折边段102接触，热传导模块4的另一端与光模块31的中部接触。所以，通过该热传导模块4就会将光模块31的中部散发的热量传导至面板1的折边段102上。通过测试发现，通信设备在运行时，光模块的头部31a和光模块的中部31b所散发的热量是比较高的，所以，采用上述两种实施例能够提高光模块的散热效果。光模块31的相对折边段102的面，和与该面相对的面上所散发的热量一般高于其余位置所散发的热量，为了提高散热效果，将光模块的相对折边段的面作为热传导面(如图2所示的q面)，且热传导模块4设置在热传导面和折边段102之间。这样就可提高光模块31上的热量传导至热传导模块4上的效率，快速地对光模块31进行降温，且这样可充分利用热传导面和折边段102之间的空间。通过热传导模块4将光模块31散发的热量传导至面板1上后，为了快速的将面板1上的热量扩散掉，该散热结构还包括辅助散热件，该辅助散热件用于扩散传导至面板1上的热量。这样就会提高对光模块的散热效率。辅助散热件具有多种可实现的结构，下述通过两种实施例解释其结构。实施例一，如图5所示，辅助散热件包括热导管5，热导管5具有相对的蒸发端和冷凝端，热导管5设置在面板1内，蒸发端靠近热传导模块4，冷凝端远离热传导模块4。热导管5一般包括管壳、吸液芯和端盖。热导管5内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成，当热导管5的蒸发端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向冷凝端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端。如此循环不止。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。所以采用设置在面板1内的热导管5会有效的将热量扩散掉，避免热量积蓄在面板1的靠近光模块31的位置处，影响其散热效果。热导管的数量可根据光模块所散发热量的多少决定，例如，当光模块所散发的热量较多时，可以采用多个并列布设的热导管。实施例二，辅助散热件包括开设在面板1上的散热孔。即，通过散热孔将传导至面板1上的热量扩散掉。实施一相比实施例二，优点是：不仅扩散热量的效率高，还不会降低面板的强度，避免影响面板的使用性能。所以，本申请优选于采用设置在面板1内的热导管5作为辅助散热件。当然，其他结构也在本申请的保护范围之内。热传导模块4与折边段102连接的方式具有多种。示例地，固定连接，即热传导模块4与折边段102沿第一方向相对固定。又如，活动连接，即热传导模块4与折边段102沿第一方向可相对浮动。需要说明的是，本申请涉及的所有第一方向均如图2所示的h方向，即，与光模块31的插接方向相垂直的方向。具体实施时，光模块31在沿其插接方向插接时，一般会在第一方向上具有公差。若热传导模块4与折边段102沿第一方向相对固定，这样就会导致光模块31不能顺畅地插入光笼子32内。所以，本申请实施例提供的是热传导模块4与折边段102沿第一方向可相对浮动。实现热传导模块4沿第一方向浮动的结构具有多种结构，下述通过三种示例解释其结构。实施例一，如图6和图8所示，热传导模块4包括弹性导热垫41。即，通过具有自身弹性的弹性导热垫41实现热传导模块4在第一方向上的浮动。且弹性导热垫41可保障导热效果。具体实施时，弹性导热垫41可以通过粘结结构与折边段102粘结。也可以通过连接件与折边段102连接。当然，也可以采用其他连接结构将弹性导热垫41与折边段102连接。具体地，可采用导热石墨烯等弹性导热件作为热传导模块。实施例二，如图9所示，热传导模块4包括刚性结构的导热块42和弹力件44，导热块42通过弹力件44与折边段102连接，弹力件44用于对导热块42施加弹力以使导热块42沿第一方向浮动。也就是说，通过弹力件44带动刚性结构的导热块42沿第一方向浮动。具体地，导热块42可以是铝板、铜板或者铁板等其他金属板，或者其他具有刚性的导热材料。实施例三，如图11所示，热传导模块4包括第一导热块46和第二导热块47。第一导热块46和第二导热块47均为刚性结构，第二导热块47可相对第一导热块46沿第一方向滑动。即，通过第二导热块47沿第一方向的滑动，实现整个热传导模块4在第一方向上的浮动。具体地，第一导热块46和第二导热块47可以是铝板、铜板或者铁板等其他金属板，或者其他具有刚性的导热材料。当采用如图6所示的弹性导热垫作为热传导模块时，弹性导热垫相比刚性材料制得的导热块，导热系数较小，进而导热效率较低。为了提高导热效率，如图6和图8所示，热传导模块4还包括：刚性结构的导热块42，且弹性导热垫41与导热块42通过连接件43与折边段102连接。这样所达到的技术效果为：不仅提高了导热效率，且刚性结构的导热块42能够提高整个热传导模块4的强度，这样可适用于不同的环境，甚至于恶劣的使用环境，以提高使用性能。所以，本申请优选于采用导热块和弹性导热垫相结合形成的热传导模块。导热块42与弹性导热垫41的连接方式具有多种情况，下述通过三种实施例解释其结构。实施例一，如图6所示，弹性导热垫41设置在导热块42的靠近折边段102的一侧。也就是说，弹性导热垫41设置在折边段102和导热块42之间。这样，在对光模块31散热时，导热块42直接与光模块31接触。实施例二，如图8所示，导热块42设置在弹性导热垫41的靠近折边段102的一侧。也就是说，导热块42设置在弹性导热垫41和折边段102之间。这样，在对光模块31散热时，弹性导热垫41直接与光模块31接触。实施例三，在导热块42的靠近折边段102的一侧，和导热块42的靠近光模块31的一侧均设置有弹性导热垫41。上述三个实施例中，无论是导热块42与折边段102接触，还是导热块42与光模块31接触。为了提高热传导效率，导热块42与其接触的结构之间均为面接触，相比离散的点接触，可有效提高热传导效率。同理，无论是弹性导热垫41与折边段102接触，还是弹性导热垫41与光模块31接触。为了提高热传导效率，弹性导热垫41与其接触的结构之间均为面接触，相比离散的点接触，可有效提高热传导效率。为了进一步提高热传导效率，他们之间的接触面的平面度尽量小，粗糙度也尽量小。例如，平面度小于或等于0.05，粗糙度小于或等于3.2，以降低接触面之间的热阻，提高热传导效率。当导热块42与弹性导热垫41连接时，导热块42与弹性导热垫41具有多种连接方式。示例的，如图7所示，可以在导热块42的用于设置弹性导热垫41的侧面开设镶嵌槽421，如图6和图8所示，弹性导热垫41的部分设置在镶嵌槽421内。又如，导热块42与弹性导热垫41通过连接件连接，比如，螺栓，螺钉等连接件连接。当采用如图9所示的导热块42和弹力件44作为热传导模块4时，弹力件44设置位置具有多种情况。示例地，弹力件44设置在导热块42的与折边段102相对的面上。又如，弹力件44设置在导热块42的侧面。具体地，弹力件44可以是弹簧、也可以是弹片或者其他结构，在此对弹力件的具体实现结构不做限定，任何结构均在本申请的保护范围之内。当采用如图9所示的导热块42和弹力件44作为热传导模块4时，为了保障导热块42能够沿第一方向平稳的移动，还包括导向结构，导向结构用于对导热块42的移动路径进行引导，且引导方向与第一方向一致。导向结构的实现结构可以为：如图10所示，导向结构包括导向柱45，且导向柱45的延伸方向与第一方向一致，导向柱45的一端与折边段连接。若弹力件44为弹簧时，弹簧可套设在导向柱45上。另外，导向结构还可以包括：与折边段102连接的导块，以及开设在导热块上且与导块相配合的导槽，导块和导槽的延伸方向均与第一方向一致。当采用如图11所示的第一导热块46和第二导热块47作为热传导模块4时，第一导热块46和第二导热块47实现相对滑动的结构，可以通过相配合的滑道和滑槽实现，例如，滑道设置在第一导热块46上，滑槽开设在第二导热块47上；或者，滑道设置在第二导热块47上，滑槽开设在第一导热块46上。为了进一步提高对光模块的散热效果，参照图12和图13，该散热结构还包括用于对光模块31进行散热的散热器6。散热器6与pcb板2位于同侧。这样通过散热器6对光模块31的散热，以及通过热传导模块4和面板1对光模块31的散热，进而实现了对光模块的多方位散热，进一步提高散热效率。散热器6的结构具有多种可实现的结构，下述通过两种实施例解释其结构。实施例一，如图12所示，散热器包括散热翅片和导热板，散热翅片位于光模块的上方。一般光笼子上开设有散热孔，为了促使导热板与光模块31接触，导热板具有凸台，凸台穿过散热孔与光模块面接触。实施例一，如图13所示，散热器6包括：散热翅片62和第二热传导模块61，散热翅片62位于光模块31的远离面板1的一侧，第二热传导模块61的一端与光模块31接触，第二热传导模块61的另一端与散热翅片62连接。通过与光模块31接触的第二热传导模块61，将光模块31散发的热量传导至散热翅片62，并利用散热翅片62进行散热，以实现对光模块的散热。另外，散热翅片62位于光模块31的远离面板1的一侧，即位于光模块的电接口端的外侧，这样就不会占用通信设备的沿h方向的空间，进而保障对光模块的散热效果的前提下，不会增加整个面板的高度尺寸。第二热传导模块61具有多种实现的结构。示例地，第二热传导模块61包括导热基板，导热基板的一端与光模块接触，导热基板的另一端与散热翅片连接。又如，为了进一步提高热传导效率，除过导热基板，还包括热导管，热导管设置在导热基板内，且热导管的蒸发端靠近光模块，冷凝端靠近散热翅片。下述通过实验数据验证本申请实施例提供的光模块的散热结构所达到的技术效果。第一种测试背景为：采用如图12所示的仅包括散热器6，不包括热传导模块4的散热结构对四种光模块进行散热；且测试时的环境温度为50℃。第二种测试背景为：采用如图12所示的既包括散热器6，又包括热传导模块4的散热结构对相同规格的四种光模块进行散热；且测试时的环境温度也为50℃。另外，对光模块的测试位置是同一个位置。序号第一种散热结构第二种散热结构第一光模块47.2℃41.4℃第二光模块49.6℃43.4℃第三光模块50.6℃45℃第四光模块49.4℃43.6℃由上述数据得到：当采用第一种的仅包括散热器6，不包括热传导模块4的散热结构对第一光模块测试时，第一光模块的测试温度为47.2℃，对第二光模块测试时，第二光模块的测试温度为49.6℃，对第三光模块测试时，第三光模块的测试温度为50.6℃，对第四光模块测试时，第四光模块的测试温度为49.4℃。但是，当采用第二种的既包括散热器6，又包括热传导模块4的散热结构对第一光模块测试时，第一光模块的测试温度降低为41.4℃，对第二光模块测试时，第二光模块的测试温度降低为43.4℃，对第三光模块测试时，第三光模块的测试温度降低为45℃，对第四光模块测试时，第四光模块的测试温度降低为43.6℃。所以，由上述实验数据明显的得到，采用包括散热器6和热传导模块4的散热结构对光模块散热时，散热效果更好。在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页12