光模块及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及光通信技术领域，特别是涉及一种光模块及电子设备。


背景技术：

2.在云计算、移动互联网、视频等新型业务和应用模式，均会用到光通信技术。光模块在光通信技术领域中具有实现光电转换的功能，是光通信设备中的关键器件之一，光模块向外部光纤中输入的光信号强度直接影响光纤通信的质量。目前随着光模块传输速率要求的不断提高，光模块的集成度越来越高，光模块的功率密度也不断增大。随着数字信号处理芯片(如digital signal processor，dsp)、光组件等关键部件的功能趋于强大，核心器件的功耗也日益增加，从而产生较大的热量，若产生的热量无法及时扩散出去，则会在光模块中产生局部高温区，将严重影响光模块在高温下的光电性能。
3.因此，光模块应具有更好的导热方式才能满足更高的散热要求，但在以下两种传统的导热方式中，均具有各自的缺陷：一种导热方式是在芯片上点散热胶作为导热介质，通过将该导热介质填充于芯片与光模块的金属外壳之间的间隙中来实现热量的导出，但是面对散热要求更高的芯片和光组件，芯片和金属外壳之间填充的散热胶导热能力有限，中间存在着很大的热阻，难以满足光模块的散热要求；另一种导热方式是在芯片上贴金属块，并在金属块上点散热胶，当芯片安装在光模块中时，通过金属块将热量传导至光模块的金属外壳来实现热量的扩散，但该种导热方式导致光模块的装配工艺更加复杂，从而使光模块的制造成本增加，并且在拆卸光模块时，金属块容易脱落，并且金属块上的散热胶也容易受到震动而冲击产生分层，进而导致散热效果减弱。如何使光模快同时兼顾方便拆装及具有更好的散热功能成为棘手的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有的光模块难以兼顾既方便拆装及又具有较好导热效果的问题，提供一种方便拆装且具有较好导热效果的光模块，及包括该光模块的电子设备。
5.根据本技术的一个方面，提供一种壳体，包括：
6.外壳，具有一容纳腔，所述容纳腔具有用于散热的散热壁；
7.电路板组件，设于所述容纳腔中，所述电路板组件包括基板及贴装于所述基板上的芯片；及
8.散热件，设于所述电路板组件与所述散热壁之间，所述散热件的一侧抵靠于所述芯片，所述散热件的另一侧抵靠于所述散热壁，所述散热件包括散热部和弹性部，所述弹性部的一端连接所述外壳的内壁，所述弹性部的另一端连接所述散热部；所述弹性部配置为所述散热部被所述芯片抵靠时能够发生可恢复的变形，以使所述散热部靠近所述散热壁的一侧导热连接于所述散热壁。
9.在其中一个实施例中，所述散热部包括散热本体和导热胶，所述散热本体与所述弹性部连接，所述弹性部支撑所述散热本体使所述散热本体与所述散热壁之间形成一导热
间隙，所述导热胶填充于所述导热间隙，以导热连接所述散热本体和所述散热壁。
10.在其中一个实施例中，所述弹性部与所述散热本体由金属材料一体成型制成。
11.在其中一个实施例中，所述弹性部具有至少两个，所述弹性部分别设于所述散热部的侧边，每个所述弹性部自所述散热部的一端朝远离所述散热部的方向斜向延伸。
12.在其中一个实施例中，每个所述弹性部包括连接于所述散热部的延伸段和连接于所述延伸段的搭接段，所述搭接段自所述延伸段远离所述散热部的一端朝靠近所述容纳腔的侧壁的方向延伸而成；
13.所述搭接段连接所述外壳，并且在所述散热部指向所述散热壁的方向上，所述延伸段朝向所述散热壁的侧边倾斜延伸。
14.在其中一个实施例中，所述散热件安装于所述外壳上或安装于所述芯片上；
15.所述散热件安装于所述外壳上时，所述延伸段可在所述散热部被所述芯片抵靠时发生可恢复的形变；
16.所述散热件安装于所述芯片上时，所述延伸段可在所述散热部被所述芯片抵靠时发生可恢复的形变，和/或所述搭接段可在所述散热部被所述芯片抵靠时沿所述外壳的内壁移动。
17.在其中一个实施例中，所述外壳包括第一外壳和与所述第一外壳相对设置且可拆卸地安装在所述第一外壳上的第二外壳，所述第一外壳的内壁设有用于承载电路板组件的安装台；
18.所述第二外壳可拆卸地盖合于所述第一外壳，所述散热壁为所述第二外壳的内壁中面对所述安装台且与所述安装台间隔设置的壁。
19.在其中一个实施例中，所述外壳的内壁设有限位件，所述散热件的侧面抵靠于所述限位件，所述限位件用于限制所述散热件相对所述外壳平移。
20.在其中一个实施例中，所述散热件靠近所述芯片的一侧设有避让槽，所述芯片收容于所述避让槽中，所述避让槽的深度大于所述芯片远离所述基板的一侧至所述基板的距离，所述避让槽的相对两侧壁之间的距离大于所述芯片在同一方向上的相对两侧面之间的距离。
21.根据本技术的另一方面，提供一种电子设备，包括：
22.外壳，具有一容纳腔，所述容纳腔具有用于散热的散热壁；
23.电路板组件，设于所述容纳腔中；及
24.散热件，设于所述电路板组件与所述散热壁之间，所述散热件的一侧抵靠于所述电路板组件，所述散热件的另一侧抵靠于所述散热壁，所述散热件包括散热部和弹性部，所述弹性部的一端连接所述外壳的内壁，所述弹性部的另一端连接所述散热部；所述弹性部配置为所述散热部被所述电路板抵靠时能够发生可恢复的变形，以使所述散热部靠近所述散热壁的一侧导热连接于所述散热壁。
25.上述光模块及电子设备，通过将电路板组件设于外壳内，将外壳的一个内壁作为用于散热的散热壁，并通过在外壳内设置包括弹性部和散热部的散热件，散热件的一侧抵靠于电路板组件，另一侧抵靠于散热壁，再通过使弹性部的一端连接外壳的内壁，弹性部的另一端连接散热部，弹性部配置为散热部被芯片抵靠时能够发生可恢复的变形，从而使散热件靠近散热壁的一侧能够导热连接于散热壁，这样就能够同时使光模块既能方便拆装又
具有较好的散热效果。由于散热件受到芯片的作用力紧贴于散热壁，使得散热件与外壳的接触热阻可以达到最小；在对壳体进行拆装时，由于散热件与外壳或散热件与电路板组件为连接在一起的一个整体部件，使得散热件不易掉落，从而便于壳体的拆装，提升了拆装的工时效率及光模块的拆装良率。
附图说明
26.图1为本实用新型提供的光模块的爆炸示意图；
27.图2为本实用新型提供的第二外壳的内部结构示意图；
28.图3为本实用新型提供的光模块内部结构的剖视图；
29.图4为图3中a区域的放大示意图。
30.附图标记说明：
31.10、光模块；100、外壳；101、容纳腔；102、导热间隙；110、第一外壳；111、安装台；120、第二外壳；121、散热壁；200、电路板组件；210、基板；220、芯片；300、散热件；310、散热部；311、散热本体；312、导热胶；320、弹性部；321、延伸段；322、搭接段。
具体实施方式
32.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.本实用新型一实施例提供了一种光模块及电子设备，光模块为电子设备的其中一种类型，光模块用于在电子设备中实现光电转换的功能，其发送端将电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再将光信号转换为电信号，从而相比传统的收发器传输数据和信号更具效率性和安全性。
36.下面对本技术中光模块的结构进行说明，本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本技术的技术范围。可以理解，在其它实施例中，本技术的光模块还可以是其它对散热有较高要求的电子设备，在此不作限定。
37.下面结合图1至图4，对光模块的结构的较佳实施例进行说明。
38.如图1所示，为一种电子设备的光模块10，包括外壳100、电路板组件200和散热件300。电路板组件200和散热件300安装于外壳100内，电路板组件200用于对数据信号进行处理，以实现光电转换，在电路板组件200工作时，电路板组件200会产生热量；外壳100用于对
电路板组件200起到保护作用，并且用于对电路板组件200起到导热作用。
39.在一些实施例中，外壳100的外观呈类似矩形的立方体结构，其内部具有容纳腔101，电路板组件200和散热件300容纳于外壳100的容纳腔101中，散热件300设于电路板组件200与外壳100的内壁之间，散热件300的一侧抵靠于外壳100的内壁，另一侧抵靠于电路板组件200。在一可选实施例中，电路板组件200包括基板210、电子元件及各种芯片220，其中，基板210为pcb线路板，基板210上设有电路走线，用于实现供电、电信号的传输及接地等电功能，芯片220用于进行信号处理，在光模块10的工作过程中会产生大量的热，芯片220的一侧贴装于基板210，芯片220的另一侧紧密贴合于散热件300。如此，芯片220在工作过程中产生的热量可通过散热件300传导至外壳100，并通过外壳100传导出光模块10，实现了光模块10的散热。使得电路板组件200的芯片220在工作时所产生的热量可通过散热件300和外壳100传导至外界环境中。
40.可以理解的是，散热件300的数量不限于一个，也可以是多个，每个散热件300的一侧抵靠于外壳100的内壁，另一侧可以抵靠于电路板组件200中其它可发热的电子元件，具体不作限定。
41.具体地，外壳100包括第一外壳110和与第一外壳110相对设置且可拆卸地安装在第一外壳110上的第二外壳120。第一外壳110的一端开口，第一外壳110的内壁设有多个用于承载电路板组件200的安装台111，第二外壳120盖合于第一外壳110的开口端，第二外壳120的内壁包括顶壁和相对设置的侧壁。在一可选实施方式中，结合图1和图2所示，顶壁为用于散热的散热壁121，散热壁121面对安装台111并与安装台111相对间隔设置。在其它一些实施方式中，散热壁121也可以为第二外壳120的侧壁，或者顶壁和侧壁均可为散热壁121，在此不作限定。
42.较佳地，在外壳100的内壁还设有限位件(图中未示出)，散热件300的侧面抵靠于限位件，使得光模块10在组装完成后，散热件300的上下两侧分别被散热壁121以电路板组件200抵靠而不能上下移动的同时，散热件300也不能相对外壳100进行前后或左右的平移，有效地保证了散热件300能够与散热壁121紧密贴合从而具有更好的散热效果。
43.如图3所示，散热件300包括散热部310和弹性部320。散热部310包括用于与电路板组件200接触并对电路板组件200进行导热的散热本体311，弹性部320具有两个，分别设置于散热本体311的相对两侧边，并以一对称面对称设置，该对称面为位于外壳100相对两侧壁之间正中间的面，每个弹性部320的一端连接于散热本体311，每个弹性部320的另一端通过连接于第二外壳120的内壁。散热本体311远离散热壁121的一侧与安装台111共同界定形成上述容纳腔101。
44.在图3中所示的实施方式中，弹性部320与散热本体311为一体成型的零件，两者的材质为同一材质。较佳地，由于金属的导热系数更高，散热本体311和外壳100的材质均为金属，如此，可将电路板组件200在工作时所发出的热量较快地传导至外壳100并散发至外界环境中。散热本体311具有相对设置的上下表面，及相对设置的两个侧面，每个弹性部320为一金属薄片，自散热本体311面对外壳100内侧壁的一个侧面朝远离散热本体311的方向倾斜延伸并连接于第二外壳120的内壁。
45.在一些实施例中，如图4所示，每个弹性部320包括连接于散热本体311的延伸段321和连接于延伸段321的搭接段322，延伸段321自散热本体311的一个侧壁朝靠近外壳100
的内侧壁的方向向斜上方倾斜延伸，使得延伸段321与散热本体311的上表面形成一大于90
°
的钝角，搭接段322自延伸段321远离散热本体311的一端朝靠近外壳100的侧壁的方向水平延伸而成。在散热本体311指向散热壁121的方向上，搭接段322的一侧连接于散热壁121，并且延伸段321朝向散热壁121的侧边倾斜延伸，即在该方向上，一个弹性部320的延伸段321和与其相对对称设置的另一个弹性部320的延伸段321之间的距离逐渐增大。
46.如此，弹性部320支撑散热本体311使散热本体311与散热壁121之间形成一导热间隙102，由于弹性部320为金属薄片，通过使弹性部320的延伸段321以较为平缓的角度倾斜延伸，并使搭接段322水平地延伸，使得弹性部320不易折断且能牢固地连接外壳100，并具有合适的弹力。在电路板组件200容纳于壳体的容纳腔101时，电路板组件200的芯片220一侧抵靠于散热本体311，对散热本体311施加了作用力，弹性部320在该作用力的作用下能够发生可恢复的变形，使散热部310靠近散热壁121的一侧紧贴于散热壁121，从而减小了散热件300与壳体的接触热阻，加快了热量的传导。
47.由于外壳100及散热本体311均为机加工而成，由于加工误差等原因，散热壁121与散热本体311靠近散热壁121的一侧表面难免会不平整或光洁度不够，当散热件300抵持于散热壁121时，难以保证散热件300能够完全贴合于散热壁121。为了解决这一问题，散热部310还包括导热胶312，导热胶312填充于导热间隙102中，并充满导热间隙102以导热连接于散热本体311和散热壁121。如此，散热壁121或散热本体311靠近散热壁121一侧平面不平整而产生的缝隙可被导热胶312填充，当散热本体311受到电路板组件200的抵持力而向上抬起时，散热件300与散热壁121能够紧密贴合而不会有缝隙，可使散热件300与外壳100的接触热阻为最小，从而具有最佳的散热效果。进一步地，在散热件300与芯片220之间也可填有导热胶，这样就使散热件300靠近芯片220的一侧与导热胶接触而不直接与芯片220接触，不但可以使导热效果更好，也可以避免芯片220被散热件300压坏。
48.进一步地，散热件300的散热本体311靠近芯片220的一侧开设有避让槽(图中未示出)，芯片220收容于避让槽中，避让槽的深度略大于芯片220远离基板210的一侧至基板210的距离，并且避让槽的相对两侧壁之间的距离略大于芯片220在同一方向上的相对两侧面之间的距离。如此，避让槽的底壁与芯片220远离基板210的一侧之间，以及避让槽的侧壁与芯片220的侧面之间形成有间隙，避让槽的底壁与芯片220远离基板210的一侧之间所形成的间隙用于填充导热胶，这样就可以在芯片220抵靠于散热部310时，多余的导热胶可溢出至避让槽的侧壁与芯片220的侧面之间形成的间隙中，使多余的导热胶不会四处流动，既避免了芯片220被散热件300压坏，也提升了基板210表面的清洁度。
49.可以理解的是，散热件300可安装于外壳100的内壁，与外壳100为一个整体的零件，也可安装在电路板组件200的芯片220上，与电路板组件200为一个整体的零件。当散热件300安装在外壳100的内壁时，其弹性部320的搭接段322可焊接于第二外壳120的散热壁121上，延伸段321略微弯曲，当芯片220抵靠于散热部310时，延伸段321被拉直并发生可恢复的形变。当散热件300安装在电路板组件200的芯片220上时，其弹性部320的延伸段321可如上所述设置为略微弯曲并可发生可恢复的形变，也可将延伸段321设置为直线状，搭接段322可在散热部310被芯片220抵靠时沿外壳100的内壁移动，由此来实现弹性部320发生可恢复的变形。
50.如此，散热件300与第二外壳120为一个整体的零件，或散热件300与电路板组件
200为一个整体的零件，在对光模块10拆卸时，可将第二外壳120和散热件300一同拆卸下来，或可将电路板组件200与散热件300一同拆卸下来，不会造成散热件300脱落的现象发生，也不会因为拆卸用力过大而造成导热胶312分层等问题，从而影响光模块10的散热效果。
51.值得注意的是，上述散热件300的结构不限于为图中所示的实施方式，还可以有其它变换方式。例如，在一些实施例中，弹性部320可不是与散热本体311一体成型的金属薄片，弹性部320可为弹性软胶材料制成或为弹簧等，并且每个弹性部320的一端也不限于与散热壁121连接，还可连接于第二外壳120的侧壁。同时弹性部320的数量也不限于只有两个。在另外一些实施例中，弹性部320也可以设置于散热部310与散热壁121之间，其中弹性部320的一侧表面贴装于散热壁121，弹性部320的另一侧贴装于散热部310靠近散热壁121的一侧，当电路板组件200容纳于壳体的容纳腔101时，也同样能使散热部310向上抬起而使散热件300的表面紧贴于散热壁121并与散热壁121导热连接，从而使散热件300和外壳100的接触热阻为最小。
52.需要说明的是，当壳体用于其它电子器件中时，壳体均能起到导热作用，因此并不限于是电路板组件200容纳于壳体的容纳腔101中，也可为其它类型的发热元件，在此不作限定。
53.上述光模块10，在组装时，步骤如下：
54.首先，将散热件300的两个弹性部320固定连接在第二外壳120的散热壁121上，使散热件300和第二外壳120组装为一体，或将散热件300的散热部310固定连接在电路板组件200上；
55.然后，将电路板组件200的一侧搭接固定在第一外壳110的安装台111上；
56.最后，将安装有散热件300的第二外壳120安装在第一外壳110上，并盖合于第一外壳110的开口端，使电路板组件200贴合于散热件300，并使散热件300紧贴于第二外壳120的散热壁121，使得散热件300与壳体的接触热阻为最小。
57.上述光模块10，在拆卸时，步骤如下：
58.首先，将第二外壳120从第一外壳110上拆卸下来，当散热件300与第二外壳120为一体连接时，散热件300也连同第二外壳120被一同拆卸，散热件300不会脱落，散热壁121与散热件300的散热本体311之间所填充的导热胶312也不会受到破坏；
59.然后，再将电路板组件200从第一外壳110上拆卸，当散热件300与电路板组件200为一体连接时，散热件300也连同电路板组件200被一同拆卸，散热件300也不会脱落，从而完成光模块10的拆卸。
60.如此，通过以上设计，光模块10能够同时兼顾方便拆装及具有较好的散热效果，解决了高功耗的芯片220散热问题，也同时规避了光模块10在拆装过程中带来的散热件300容易脱落，导热胶312容易分层的问题。
61.需要说明的是，以上结构的散热件不限于应用在光模块中，也可应用于任何类型的电子设备中，同样地，电子设备包括外壳、电路板组件和散热件，散热件包括散热部和弹性部，弹性部的一端连接外壳的内壁，弹性部的另一端连接散热部；弹性部配置为散热部被电路板组件抵靠时能够发生可恢复的变形，以使散热部靠近所述散热壁的一侧紧贴并导热连接于散热壁。电子设备的具体类型在此不作限定。
62.以上所述实施例的技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
63.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。