专利名称:内置模块的连接器的制作方法
技术领域：
本申请概括而言涉及一种连接器，且更特别地涉及一种内部结合有模块的连接器，所述内置模块的连接器插入到一设备的一插座中并在插座侧的设备之间传输电信号，而且所述连接器内置有具有光器件和电器件的一光学模块、并通过连接于一光纤而用于在设备之间进行光信号传输。
背景技术：
通常，光学模块设有将电信号转换为光信号的光器件(诸如激光二极管等)和电器件(诸如驱动器集成电路等)。这种光学模块的一示例公开于日本特许申请2008-040318，该专利申请的内容整体上全部并入本文。此外，各种内置这种类型的模块且电连接于设备的插座的连接器也被考虑在内。
发明内容
根据上述情形，本申请的目的在于提供一种连接器，所述连接器具有一模块，所述模块能够高效而且可靠地冷却一内置的电器件。
由此，一种内置有模块的连接器，包括:一连接器主体盖体，具有当所述连接器主体盖体连接于设置于一设备的一外壳体内侧的一插座时穿入所述外壳体内侧的一第一部分，以及处于所述外壳体外侧的一第二部分。所述连接器还包括:一模块，其设置于所述连接器主体盖体内部并且设有实现光信号传输的一光器件、与所述光器件连接的一电器件以及一第二导电接头，所述第二导电接头和所述电器件连接并能够与设置于所述插座的一第一导电接头连接。所述连接器还包括:一热传输装置，其至少一部分设置于所述第一部分，所述热传输装置将所述电器件产生的热量传输至所述连接器主体盖体的所述第一部分。
其中，所述热传输装置一体设置有一连接部，设置于一光纤的一端部处的一光学连接器连接于所述连接部。所述热传输装置还一体设置有一支撑部，所述支撑部支撑一光学元件，所述光学元件实现所述光纤和所述光器件之间的光传输。所述连接器主体盖体的一内表面和所述光学兀件之间的一最小间隙设置为大于所述连接器主体盖体的所述内表面和所述热传输装置之间的一最小间隙。所述热传输装置和所述连接器主体盖体由金属材料形成。
所述第二导电接头设置于所述第一部分处，而所述电器件和所述光器件设置于所述第二部分处。
所述连接器可以连接于一光纤和设置在一设备的一外壳体的内侧的一插座。一光器件与所述光纤传输光信号。所述光器件优选为发射光能量的一激光器件、接收光能量的一光敏二极管、或者一类似的装置。所述电器件优选电连接于所述光器件和所述第二导电接头，所述第二导电接头能够连接于所述插座上的所述第一导电接头。所述电器件由此将所述连接器连接于所述插座。相应地，所述光器件和所述插座也电连接在一起。所述电器件产生的热量经由所述热传输装置传输至所述第一部分。因为所述热传输装置的至少一部分处于所述第一部分，所以所述热传输装置将热量高效地传输至所述第一部分。如果所述连接器连接于一设备，在所述设备中冷却空气利用一空气调节器在所述设备内部循环并且将内部温度控制保持在一预定的温度范围内，那么所述冷却空气与所述外壳体内的所述第一部分接触。因此，来自所述电器件的热量可高效地在所述设备中扩散，而且所述电器件可以高效且可靠地被冷却。
所述连接器还可以要求所述热传输装置和所述连接器主体盖体均由金属制成。因此，所述电器件的热量可以在所述外壳体内高效地传输和扩散，且进一步提高冷却效率。
此外，在所述连接器中，所述第二导电接头可以设置于所述第一部分处，而所述电器件和所述光器件可以设置于所述第二部分处。此外，所述第一部分可以制得比所述第二部分更小，以便适于应用在小插座上。
此外，所述连接器内部的热传输装置可以一体设置有:一连接部，其与设置于一光纤的一端部处的一光学连接器相连接；以及一支撑部，其支撑一光学元件，所述光学元件实现所述光纤和所述光器件之间的光传输。所述连接器主体盖体的一内表面和所述光学元件之间的一最小间隙优选大于所述连接器主体盖体的所述内表面和所述热传输装置之间的一最小间隙。
所述连接部(其连接于设在所述端部的所述光学连接器)和所述支撑部(其支撑在用于连通所述光纤和所述光器件之间的所述光学元件)优选一体地设置于所述热传输装置。这个一体化特性大大地减少构件的数量。
此外，因为所述内表面和所述光学元件之间的最小间隙优选大于所述内表面和所述热传输装置之间的最小间隙，所以所述光学元件和所述连接器主体盖体之间的干涉(与各个构件组装、所述连接器主体盖体的变形等相关)可以避免，以及可以避免所述光学元件的移动(其可以导致光学特性恶化)。
因此，如上所述，有益效果在于所述内置电器件可以高效且可靠地被冷却，从而冷却效率可进一步提高。此外，小型插座也可便于与其适应。最后，可以避免光学特性恶化。
通过参考下面的附图并结合详细说明，可最佳地理解本申请在结构和工作上的组织及方式及其另外的目的和优点，其中，相似的附图标记表示相似的部件，并且在附图中:
图1是本申请的一连接器和一插座的一立体图；
图2是图1的连接器的一分解立体图；
图3A是沿图1的连接器的轴线作出的一竖向剖面图；
图3B是沿图1的连接器的轴线作出的一水平剖面图；以及
图4是图1的连接器的一陶瓷板附近的一竖向剖面图。
具体实施方式
尽管本申请很容易具有多种不同形式的实施例，但示出在附图中且本文将详细说明的是其中几个具体实施例，同时理解的是，本说明书应视为本申请原理的一个示例，且不意欲将本申请限制于本文所示出的图样。
在所示出的实施例中，诸如上、下、左、右、前和后之类的方向表示不是绝对的而是相对的，其用于解释本申请中不同部件的结构和运动。当部件处于图中所示的位置时，这些表示是恰当的。但是，如果部件位置的说明发生变化，那么这些表示也将相应地发生变化。
如图1-图2所示，一内置有模块的连接器10具有一窄长中空的主体盖体12。该主体盖体12沿一轴线能分成一第一盖体件12A和一第二盖体件12B。该主体盖体12的第一盖体件12A和第二盖体件12B优选由金属(例如铝合金、不锈钢、铜等，优选具有高导热率的金属)形成。
主体盖体12设有位于一端侧的一插入部14、位于相对插入部14的另一端侧的一中间部16、以及位于相对中间部16的另一端侧的一光纤穿入部18。插入部14优选形成为一长方形盒状，中间部16优选形成为比插入部14大的一盒状，而光纤穿入部18优选呈一管状。插入部14、中间部16和光纤穿入部18优选在它们的内部接合在一起，并且插入部14所处的一端侧和光纤穿入部18所处的另一端侧优选朝各自长度方向的外侧开口。
如图2-图3所示，一发送装置20和一接收装置22优选设置于主体盖体12内。一陶瓷板26可以安装于发送装置20上。陶瓷板26可以电连接于一第一电路板24的一个表面侧(更靠近主体盖体12外表面的一侧)。一光器件28、一电器件30等优选安装于陶瓷板26上。光器件28可以安装于所述一个表面侧，而电器件30可以设置成靠近光器件28。光器件28和电器件30优选通过一未示出的线路电连接。设置于发送装置20处的光器件28例如是一表面发射激光半导体器件(诸如VCSEL)，所述表面发射激光半导体器件具有多个成行排列的发光点，每一发光点沿与所述板的一表面垂直的一方向发射激光。
—金属盖体32通过未不出的螺钉连接于陶瓷板26的所述一个表面侧。金属盖体32优选由金属(例如铝合金、不锈钢、铜等，优选具有高导热率的金属)制成并形成一长方形板状。
如图3所不,一凹部36优选形成于金属盖体32中，以作为用于与一光学连接器34连接的一连接部。此外，一通常采用的卡扣机构(一锁定机构)可以应用在所述连接部处，从而插入到金属盖体32的凹部36中的光学连接器34不会脱离凹部36。
如图4所示，一光学元件40设置于陶瓷板26上的光器件28的激光发射侧。光学元件40优选地通过一粘接剂固定于金属盖体32的凹部36的一底部侧。由此，凹部36也可以用于作为光学元件40的一支撑部。光学元件40将自光器件28的所述多个发光点发射的激光(优选经由显微透镜和多个反射表面)光学聚焦于光学连接器34的相应光纤端面上。
电器件30 (在本实施例中为一集成电路)的一上表面贴靠在金属盖体32上,从而来自于电器件30的热量被传导到金属盖体32中。可使电器件30和金属盖体32直接接触，或者插入公知的导热材料，诸如一金属板、一导热片、一散热膏等。在金属盖体32处，金属盖体32的与形成凹部36的端部相反的一端部形成一热传输部32A,热传输部32A优选形成
有一小的厚度。[0031]如图3A所示，金属盖体32的热传输部32A的至少一部分(在本实施例中其至少一半的部分)设置于主体盖体12的插入部14中。经由金属盖体32的热传输部32A，电器件30产生的热量优选地传输一最短距离而到达第一盖体件12A的插入部14。只要电器件30产生的热量经由金属盖体32的热传输部32A传输到第一盖体件12A的插入部14，热传输部32A和第一盖体件12A之间就可以打开一小间隙(例如200 μ m)，或者可使热传输部32A和第一盖体件12A直接接触，或者可插入公知的导热材料，例如一金属板、一导热片、一散热
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如图2至图3所示，一第二电路板42设置于第一电路板24的所述插入部侧。第一电路板24和第二电路板42通过一柔性板44电连接。
多个接头48设置于第二电路板42的与设置柔性板44侧相对的一侧的一端部处。所述多个接头48优选与一插座46 (如下所述)的多个接头46A接触。所述多个接头48优选经由一未示出的线路与电器件30电连接。
如图4所示，在主体盖体12的中间部16处，光学元件40的与第一盖体件12A相对的一表面设置为低于金属盖体32的一表面(即金属盖体32相对第一盖体件12A的一表面)；而且，光学元件40与第一盖体件12A的内表面间隔开(例如400 μ m)。因此，有利于避免第一盖体件12A接触光学元件40，并且可以避免由于第一盖体件12A接触光学元件40所引起的光学元件40的移动。光学连接器34也可以与第一盖体件12A的所述内表面间隔开。
如图3A所示，接收装置22 (基本与发送装置20的形式相同)对称地设置于主体盖体12内，并处于主体盖体12的与发送装置20相对的一侧。接收装置22和发送装置20之间的主要不同在于接收装置22的光器件28优选包括接收激光的多个光敏二极管，而且接收装置22的电器件30优选地是所述多个光敏二极管，所述多个光敏二极管接收激光并将激光转换为电信号。同样在接收装置22处，接收装置22的金属盖体32的热传输部32A的至少一半的一部分设置于主体盖体12的插入部14处，并且电器件30产生的热量经由金属盖体32的热传输部32A传输至第二盖体件12B的插入部14。
接下来说明内置模块的连接器10的工作。
首先，在内置模块的连接器10的发送装置20处，用于传输的光学连接器34(用于传输的一光纤50与其连接)插入到金属盖体32的凹部36中。光纤50经过光纤穿入部18引出到内置模块的连接器10的外部。接收装置22以与发送装置20相同的方式被连接和固定。
发送装置20和接收装置22优选设置于主体盖体12内。接着，如图3所示，内置模块的连接器10通过形成于一设备52的外壳体(壳体本体)54中的一插孔56连接于插座46，插座46优选设置于设备52内。相应地，内置模块的连接器10的所述多个接头48与插座46的所述多个接头46A接触，且发送装置20和接收装置22电连接于所述设备52。
当内置模块的连接器10连接于设备52的插座46时，几乎是整个插入部14的部分处于外壳体54的内侧。设备52使用一空气调节器使冷却空气穿过该设备内部进行循环，并控制设备52的内部温度在一预定的温度范围内。
因此，当设备52工作且电器件30由于信号发送和接收等而变热时，来自电器件30的热量优选通过金属盖体32传输至主体盖体12的插入部14，并从插入部14的表面散出。因此，电器件30可以可靠而高效地通过在所述外壳体54内循环的冷却空气与插入部14接触而冷却。
可以预料的情形是放置设备52的环境温度(所述设备52外面的温度)高于设备52的内部温度。然而，因为设备52的内部温度控制在所述预定的温度范围内，所以电器件30的冷却不太会受到所述环境温度的影响，并且电器件30的冷却可以可靠地得以实现。
电器件30的热量也传输到主体盖体12的中间部16和光纤穿入部18。因此，电器件30的一部分热量散出到外壳体54外部的空气中。
发送装置20和接收装置22在内置模块的连接器10内部设置为相互独立的本体。然而，仅设有其中一个或另一个的结构也是可行的，或者也可以在内置模块的连接器10内设置在单板上设有一激光器件和多个光敏二极管的发送/接收装置，即，所述发送装置和所述接收装置制成一体的一装置。
内置模块的连接器10的主体盖体12和金属盖体32优选由金属制成。然而，只要有利于热传输，它们也可以由非金属材料形成，例如陶瓷、合成树脂等。
在上述示范性实施例中，热传输部32A形成为一长方形平板状。然而，只要有利于主体盖体12的热传输，所述形状也可以是除了长方形平板以外的形状。
在本申请中，电器件30是一集成电路。然而，电器件30可以是除了集成电路以外的产生热量的器件。
显然，金属盖体32优选设置为尽可能靠近插入部14，以提高冷却效率。在本申请中，电器件30未设置于主体盖体12的插入部14中。然而，如果插入部14中具有用于设置电器件30的空间，那么电器件30可以设置于主体盖体12的插入部14中。此外，发送装置20的光器件28是具有多个发光点的表面发射激光半导体器件(VCSEL)，但也可以是其它类型的激光器件。
尽管示出并说明了本申请的优选实施例，但是可设想到的是，本领域技术人员在不脱离前面的说明书和随附权利要求
的精神和范围的情况下可做出各种各样的修改。
权利要求
1.一种内置模块的连接器，其特征在于包括: 一连接器主体盖体，包括当所述连接器主体盖体连接于设置于一设备的一外壳体内侧的一插座时穿入所述外壳体内侧的一第一部分以及处于所述外壳体外侧的一第二部分； 一模块，设置于所述连接器主体盖体内部并且设有实现光信号传输的一光器件、与所述光器件连接的一电器件、以及一第二导电接头，所述第二导电接头和所述电器件连接并能够与设置于所述插座的一第一导电接头连接；以及 一热传输装置，其至少一部分设置于所述第一部分，所述热传输装置将所述电器件产生的热量传输至所述连接器主体盖体的所述第一部分。
2.如权利要求
1所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置一体设置有一连接部，设置于一光纤的一端部处的一光学连接器连接于所述连接部。
3.如权利要求
2所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置还一体设置有一支撑部，所述支撑部支撑一光学元件，所述光学元件实现所述光纤和所述光器件之间的光传输。
4.如权利要求
3所述的连接器，其特征在于，所述连接器主体盖体的一内表面和所述光学元件之间的一最小间隙设置为大于所述连接器主体盖体的所述内表面和所述热传输装置之间的一最小间隙。
5.如权利要求
1所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置和所述连接器主体盖体由金属材料形成。
6.如权利要求
5所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置一体设置有一连接部，设置于一光纤的一端部处的一光学连接器连接于所述连接部。
7.如权利要求
6所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置还一体设置有一支撑部，所述支撑部支撑一光学元件，所述光学元件实现所述光纤和所述光器件之间的光传输。
8.如权利要求
7所述的连接器，其特征在于，所述连接器主体盖体的一内表面和所述光学元件之间的一最小间隙设置为大于所述连接器主体盖体的所述内表面和所述热传输装置之间的最小间隙。
9.如权利要求
5所述的连接器，其特征在于，所述第二导电接头设置于所述第一部分处，而所述电器件和所述光器件设置于所述第二部分处。
10.如权利要求
9所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置一体设置有一连接部，设置于一光纤的一端部处的一光学连接器连接于所述连接部。
11.如权利要求
10所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置还一体设置有一支撑部，所述支撑部支撑一光学元件，所述光学元件实现所述光纤和所述光器件之间的光传输。
12.如权利要求
11所述的连接器，其特征在于，所述连接器主体盖体的一内表面和所述光学元件之间的一最小间隙设置为大于所述连接器主体盖体的所述内表面和所述热传输装置之间的一最小间隙。
13.如权利要求
1所述的连接器，其特征在于，所述第二导电接头设置于所述第一部分处，而所述电器件和所述光器件设置于所述第二部分处。
14.如权利要求
13所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置一体设置有一连接部，设置于一光纤的一端部处的一光学连接器连接于所述连接部。
15.如权利要求
14所述的连接器，其特征在于，所述热传输装置还一体设置有一支撑部，所述支撑部支撑一光学元件，所述光学元件实现所述光纤和所述光器件之间的光传输。
16.如权利要求
15所述的连接器，其特征在于，所述连接器主体盖体的一内表面和所述光学元件之间的一最小间隙设置为大于所述连接器主体盖体的所述内表面和所述热传输装置之间的一 最小间隙。
专利摘要
提供一种内置模块的连接器，其中，一内置的电器件可以高效且可靠地被冷却。设置于所述内置模块的连接器的一主体盖体内的一发送装置设有一陶瓷板，所述陶瓷板上安装有一电器件及类似器件。一金属盖体接触所述电器件的一上表面。所述金属盖体的一部分设置于所述主体盖体的一插入部中。所述电器件产生的热量经由所述金属盖体传输至一第一盖体件的插入部。当所述内置模块的连接器连接于一设备的一插座时，所述插入部处于温度由一空气调节器控制的一外壳体内，从而可靠且高效地进行冷却。
文档编号G02B6/38GKCN202956504SQ201190000514
公开日2013年5月29日 申请日期2011年3月24日
发明者迪恩·理查德森, 伯格丹·安德瑞, 那须秀行 申请人:莫列斯公司, 古河电气工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan