带线缆电子设备的制作方法
【专利摘要】提供一种带线缆电子设备，其能够在不向收容在金属壳体内部的部件施加负载的状态下进行组装，并且，能够适当地限制组装后的树脂壳体的移动。带线缆电子设备(1)具有：电路基板(24)；电连接器(33)，其与电路基板(24)的一端连接；线缆(3)，其与电路基板(24)的另一端连接；金属壳体(40)，其收容电连接器(22)及电路基板(24)；第1树脂壳体(32)，其以对金属壳体(40)的至少一部分进行包覆的方式与金属壳体(40)卡合；以及第2树脂壳体(35)，其以对金属壳体(40)的至少另一部分进行包覆的方式与金属壳体(40)卡合。金属壳体(40)具有：第1卡合部(46b)，其与第1树脂壳体(32)卡合，限制第1树脂壳体(32)向线缆(3)侧的移动；以及第2卡合部(42a)，其与第2树脂壳体(35)卡合，限制第2树脂壳体(35)向电连接器(22)侧的移动。
【专利说明】带线缆电子设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种带线缆电子设备。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中，公开了一种光电变换模块，其将树脂在对电连接器和电路基板进行收容的金属外壳的外侧进行塑模而形成有保护罩。
[0003]专利文献1:日本特开2010 - 10254号公报
【发明内容】
[0004]在专利文献I中，在将树脂在金属外壳的外侧进行塑模时，金属外壳承受载荷，有可能对收容在金属外壳内部的电连接器和基板造成不良影响。另外，由于在塑模时存在用于构成保护罩的树脂流入至金属外壳内而与基板接触的可能性，因此，必须特别地考虑消除金属外壳的间隙。
[0005]在该情况下，考虑使用由树脂成型品构成的树脂外壳包覆金属外壳的方法，但在基板上连接有光电复合线这样的线缆的状态下安装树脂外壳的情况下，难以限制该树脂外壳向前后方向的移动。
[0006]因此，本发明的目的在于提供一种带线缆电子设备，其能够在不向收容在金属壳体内部的部件施加载荷的状态下进行组装，并且，能够适当地限制组装后的树脂壳体的移动。
[0007]为了实现上述目的，本发明的带线缆电子设备的特征在于，具有:
[0008]电路基板，其搭载有电气部件；
[0009]电连接器，其与所述电路基板的一端连接；
[0010]线缆，其与所述电路基板的另一端连接；
[0011]金属壳体，其收容所述电连接器及所述电路基板；
[0012]第I树脂壳体，其以对所述金属壳体的至少一部分进行包覆的方式与所述金属壳体卡合；以及
[0013]第2树脂壳体，其以对所述金属壳体的至少另一部分进行包覆的方式与所述金属壳体卡合，
[0014]所述金属壳体具有与所述第I树脂壳体卡合的第I卡合部、和与所述第2树脂壳体卡合的第2卡合部，
[0015]利用所述第I卡合部限制所述第I树脂壳体向所述线缆侧的移动，并且，利用所述第2卡合部限制所述第2树脂壳体向所述电连接器侧的移动。
[0016]另外，在本发明的带线缆电子设备中，也可以构成为，所述第I卡合部及所述第2卡合部中的至少一方，与在所述第I树脂壳体及所述第2树脂壳体中的至少一方的内侧设置的台阶部卡合。
[0017]另外，在本发明的带线缆电子设备中，也可以构成为，所述第I卡合部与所述台阶部或设置在所述第I树脂壳体的筒部上的开口部卡合，
[0018]所述第2卡合部与所述开口部或在所述第2树脂壳体的内侧设置的所述台阶部卡
八I=I，
[0019]以由所述第I树脂壳体及所述第2树脂壳体中的另一方，对在所述第I树脂壳体及所述第2树脂壳体中的一方上设置的所述开口部进行包覆的方式，使所述第I树脂壳体与所述第2树脂壳体嵌合。
[0020]另外，在本发明的带线缆电子设备中，也可以构成为，所述第2卡合部在所述金属壳体上，设置在与设置有所述第I卡合部的面不同的面上。
[0021]另外，在本发明的带线缆电子设备中，也可以构成为，在所述金属壳体上设置有限制部，该限制部用于限制所述第2树脂壳体向所述线缆侧的移动。
[0022]另外，在本发明的带线缆电子设备中，也可以构成为，所述电路基板经由具有散热性的支撑部件而与所述金属壳体连结。
[0023]发明的效果
[0024]根据本发明，能够在不向收容在金属壳体内部的部件施加载荷的状态下进行组装，并且，能够适当地限制组装后的树脂壳体的移动。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示本实施方式所涉及的光模块的斜视图。
[0026]图2A是表示图1所示的光模块的第I树脂壳体的斜视图。
[0027]图2B是表示图1所示的光模块的第I树脂壳体的剖面图。
[0028]图3A是表示图1所示的光模块的第2树脂壳体的斜视图。
[0029]图3B是表示图1所示的光模块的第2树脂壳体的剖面图。
[0030]图4是表示图1所示的光模块的金属壳体的斜视图。
[0031]图5是表示收容在图4所示的金属壳体内的电路基板及线缆的斜视图。
[0032]图6A是从上方观察图5所示的电路基板时的图。
[0033]图6B是从横向观察图5所示的电路基板时的图。
[0034]图7是图1所示的光模块的剖面图。
[0035]图8是表不第I树脂壳体和金属壳体的卡合状态的局部放大横剖面图。
[0036]图9是表不第2树脂壳体和金属壳体的卡合状态的局部放大纵剖面图。
【具体实施方式】
[0037]本发明的实施方式的一个例子所涉及的光模块I (带线缆电子设备的一个例子)在光通信技术等中被用于信号(数据)传送。光模块I与个人计算机等电子设备电连接，将输入/输出的电信号变换为光信号，并对光信号进行传送。
[0038]如图1所示，光模块I具有光缆3和连接器模块5。在光模块I中构成为，将单芯或多芯光缆3的末端安装在连接器模块5上。
[0039]光缆3如图1及图7所示，具有:多根光纤芯线7 ;树脂制的外皮9，其对该光纤芯线7进行包覆；极细径的抗拉力纤维(凯夫拉(注册商标))11，其设置在光纤芯线7和外皮9之间；以及金属编织体(金属层)13，其设置在外皮9和抗拉力纤维11之间。S卩，在光缆3中，从其中心朝向径向外侧依次配置有光纤芯线7、抗拉力纤维11、金属编织体13及外皮9。
[0040]光纤芯线7能够使用纤芯和包层为石英玻璃的光纤(AGF:A11 Glass Fiber)、包层由硬质塑料构成的光纤(HPCF:Hard Plastic Clad Fiber)等。外皮9由无齒素阻燃性树脂例如PVC(polyvinylch loride)形成。抗拉力纤维11例如是芳香族聚酰胺纤维，以集束为束状的状态内置在光缆3中。
[0041]金属编织体13例如由镀锡导线形成。金属编织体13构成为热传导率比后述的金属壳体40高的传热部件，其热传导率例如为400W/m.Κ。金属编织体13为了确保良好的热传导而优选高密度地配置，作为一个例子，优选由扁平的镀锡导线构成。
[0042]连接器模块5具有:壳体20 ；电连接器22，其设置在壳体20的前端(顶端)侧；以及电路基板24，其收容在壳体20中。壳体20由树脂壳体30和配置在树脂壳体30内部的金属壳体40 (参照图4)构成。
[0043]树脂壳体30具有第I树脂壳体32和第2树脂壳体35。第I树脂壳体32及第2树脂壳体35例如由聚碳酸酯等树脂材料构成。
[0044]此外，可以形成下述结构，即，在第I树脂壳体的更后端侧设置有对光缆3进行包覆的未图示的护套。
[0045]第I树脂壳体32是配置在金属壳体40后端侧的部件，如图2Α及图2Β所示，具有筒部33和在筒部33的后端处设置的外表面部34。筒部33包覆在金属壳体40和光缆3之间的固定部上。外表面部34通过粘接剂(未图示)而与光缆3的外皮9粘接。在筒部33上，在其两个侧面设置有开口部33a。
[0046]如图3A及图3B所不,第2树脂壳体35按照对金属壳体40的外表面的一部分和第I树脂壳体32的整个筒部33进行包覆的方式配置。在第2树脂壳体35的内壁面设置有第I台阶部35a、第2台阶部35b及第3台阶部35c。
[0047]第I台阶部35a位于第2树脂壳体35的后端侧，且在与该第2树脂壳体35的长度方向垂直的剖面中，设置在第2树脂壳体35的整个内壁面上。该第I台阶部在第I树脂壳体32的筒部33被第2树脂壳体35包覆时，与第I树脂壳体32的筒部33的前端面抵接，用于限制筒部33的移动。
[0048]第2台阶部35b位于第2树脂壳体35的前端侧，且在与该第2树脂壳体35的长度方向垂直的剖面中，设置在第2树脂壳体35的内壁面的顶面上。该第2台阶部35b在后述的金属壳体40被第2树脂壳体35包覆时，与第2金属壳体44的前端部(限制部的一个例子)抵接，用于限制第2树脂壳体35向第2树脂壳体35的后端侧即光缆3侧的移动。
[0049]第3台阶部35c与第2树脂壳体35的第2台阶部35b相比位于更前端侧，且在与该第2树脂壳体35的长度方向垂直的剖面中，设置在第2树脂壳体35的内壁面的顶面上。该第3台阶部35c在后述的金属壳体40被第2树脂壳体35包覆时，与后述的第I金属壳体42的卡合部42a抵接，用于将第2树脂壳体35和第I金属壳体42固定。
[0050]如图4所不,金属壳体40由第I金属壳体42、第2金属壳体44、第3金属壳体46构成。各金属壳体42、44、46分别由钢(Fe类)、马口铁(镀锡铜)、不锈钢、铜、黄铜、铝等热传导率高(优选大于或等于100W/m.K)的金属材料形成，构成热传导体。
[0051]第I金属壳体42是将电路基板24收容在其内部的部件。在第I金属壳体42的前端侧收容电连接器22。在第I金属壳体42的后端侧经由由金属板形成的连结部15而连结光缆3。在第I金属壳体42的顶面，在与第2树脂壳体35的第2台阶部35b相对应的部位处，设置有与第2台阶部35b卡合的卡合部42a(第2卡合部的一个例子)。
[0052]第2金属壳体44是剖面为大致U字形状且朝下开口的部件。在第2金属壳体44的两个侧面设置有凸部44a，这些凸部44a与在后述的第3金属壳体46上设置的凹部46a卡合。
[0053]第3金属壳体46是剖面为大致U字形状且朝上开口的部件。在第3金属壳体46的两个侧面设置有与第2金属壳体44的凸部44a卡合的凹部46a，并且，在与设置在第I树脂壳体32的筒部33的两个侧面上的开口部33a相对应的部位处，设置有与开口部33a卡合的卡合部46b (第I卡合部的一个例子)。
[0054]电连接器22是插入至连接对象(个人计算机等)而与连接对象电连接的部分。如图1所示，电连接器22配置在壳体20的前端侧，从树脂壳体30向前方凸出。如图5所示，电连接器22通过接触件22a而与电路基板24电连接。
[0055]电路基板24是收容在金属壳体40的收容空间S(参照图7)中的部件。如图5、图6A及图6B所示，在电路基板24上搭载有控制用半导体60及受光/发光元件62 (电气部件的一个例子)。电路基板24与控制用半导体60和受光/发光元件62电连接。电路基板24例如是环氧玻璃基板、陶瓷基板等绝缘基板，在其表面或内部利用金(Au)、铝(Al)或铜(Cu)等形成有电路配线。控制用半导体60和受光/发光元件62构成光电变换部。
[0056]控制用半导体60例如包含有驱动IC(Integrated Circuit)60a和作为波形整形器的⑶R(Clock Data Recovery)装置60b等。控制用半导体60在电路基板24上,配置在表面24a的前端侧，与电连接器22电连接。
[0057]受光/发光兀件62在电路基板24上,配置在表面24a的后端侧,包含多个发光兀件62a及多个受光兀件62b而构成。作为发光兀件62a,例如能够使用发光二极管(LED:Light Emitting Diode)、激光二极管(LD:Laser Diode)、面发射激光器(VCSEL:VerticalCavity Surface Emitting LASER)等。作为受光元件62b,例如能够使用光电二极管(PD:Photo Diode)等。
[0058]受光/发光元件62与光缆3的光纤芯线7光学连接。具体来说，如图6B所示，在电路基板24上以覆盖受光/发光元件62及驱动IC60a的方式配置有透镜阵列部件65。在透镜阵列部件65上配置有反射膜65a，其将从发光元件62a射出的光、或从光纤芯线7射出的光反射而使其偏转。在从光缆3引出的光纤芯线7的末端上安装有连接器部件64。通过利用透镜阵列部件65的定位销65b将连接器部件64和透镜阵列部件65定位并结合，从而使光纤芯线7与受光/发光元件62光学连接。透镜阵列部件65能够通过树脂的注塑成型而一体地构成。
[0059]如图7所示，在收容空间S中配置有第I散热片70。第I散热片70由具有热传导性及柔软性的材料形成，是作为热传导体的支撑部件。第I散热片70设置在电路基板24的表面24a与第2金属壳体44之间，以对在电路基板24的表面24a上搭载的⑶R装置60b进行覆盖的方式搭载。即，电路基板24经由第I散热片70而与第2金属壳体44连结。
[0060]另外，在收容空间S中配置有第2散热片72。该第2散热片72设置在电路基板24的背面24b与第3金属壳体46之间。相对于电路基板24的表面24a中的⑶R装置50b所搭载的区域及透镜阵列部件55所搭载的区域，在背面侧的部分处搭载第2散热片72。SP，电路基板24经由第2散热片72而与第3金属壳体46连结。
[0061]下面，对光模块I的组装方法进行说明。
[0062]首先，将与电连接器22连接并呈一体状态的电路基板24，配置在第I金属壳体42内。
[0063]然后，从穿过第I树脂壳体32及未图示的护套后的状态下的光缆3中将光纤芯线7引出。并且，将与引出的光纤芯线7连接的连接器部件64，与透镜阵列部件65结合。此时，将安装在光缆3上的连结部15固定在第I金属壳体42的后端部。
[0064]下面，如图7所示，以对搭载在电路基板24的表面24a上的⑶R装置60b进行包覆的方式配置第I散热片70，并且，以对⑶R装置60b搭载的区域及透镜阵列部件65搭载的区域的背面24b进行包覆的方式配置第2散热片72。
[0065]在该状态下，从上方将第2金属壳体44嵌入至第I金属壳体42中，然后,从下方将第3金属壳体46嵌入至第2金属壳体44中。
[0066]下面，使套在光缆3上的第I树脂壳体32向金属壳体40的后端部移动。并且,如图8所示，将在第3金属壳体46的两个侧面设置的卡合部46b，分别与在第I树脂壳体32的筒部33的两个侧面设置的开口部33a进行卡合。由此，将第3金属壳体46与第I树脂壳体32相互固定。
[0067]然后，使第2树脂壳体35从电连接器22侧穿入，由第2树脂壳体35对金属壳体40和第I树脂壳体32进行包覆。此时，如图9所示，通过将设置在第2树脂壳体35的内壁面上的第3台阶部35c与设置在第I金属壳体42的顶面上的卡合部42a进行卡合，从而将第I金属壳体42与第2树脂壳体35相互固定。
[0068]按照以上方式，完成光模块I的组装。
[0069]如图8所示，在组装完成后的光模块I中，在使第I树脂壳体32向后端侧即光缆3侧移动的情况下，由于第I树脂壳体32的开口部33a与第3金属壳体46的卡合部46b的卡合，第I树脂壳体32向光缆3侧的移动受到卡合部46b限制。S卩，第I树脂壳体32与第3金属壳体46的卡合不会解除，金属壳体40整体与第I树脂壳体32 —起向光缆3侧移动。
[0070]如图9所示，在组装完成后的光模块I中，在使第2树脂壳体35向电连接器22侧移动的情况下，由于第2树脂壳体35的第3台阶部35c与第I金属壳体42的卡合部42a的卡合，第2树脂壳体35向电连接器22侧的移动受到卡合部42a限制。即，第2树脂壳体35与第I金属壳体42的卡合不会解除，金属壳体40整体与第2树脂壳体35 —起向电连接器22侧移动。
[0071]另外，在使第I树脂壳体32向前端侧即电连接器22侧移动的情况下，由于第I树脂壳体32的前端侧与第2树脂壳体35的第I台阶部35a抵接，因此，第2树脂壳体35及整个金属壳体40与第I树脂壳体32 —起向电连接器22侧移动。
[0072]另一方面，在使第2树脂壳体35向光缆3侧移动的情况下也同样地，由于第I树脂壳体32的前端侧与第2树脂壳体35的第I台阶部35a抵接，因此，整个金属壳体40及第I树脂壳体32与第2树脂壳体35 —起向电连接器22侧移动。
[0073]并且，在使第2树脂壳体35向光缆3侧移动的情况下，设置在第2树脂壳体35上的第2台阶部35b，与作为限制部的第2金属壳体44的前端部抵接，能够限制第2树脂壳体35向光缆3侧的移动。
[0074]在具有上述结构的光模块I中，从电连接器22输入电信号，电信号经由电路基板24的配线而输入至控制用半导体60。输入至控制用半导体60的电信号在进行了电平调整、通过⑶R装置60b进行了波形整形等之后，从控制用半导体60经由电路基板24的配线而输出至发光兀件62a。输入了电信号的发光兀件62a将电信号变换为光信号，并将光信号射出至光纤芯线7。
[0075]另外，通过光缆3传送来的光信号，从光纤芯线7入射至受光元件62b。受光元件62b将入射的光信号变换为电信号，并将该电信号经由电路基板24的配线输出至控制用半导体60。在控制用半导体60中，在对电信号实施了规定的处理后，将该电信号输出至电连接器22。
[0076]如上所述，能够在光模块I内进行光电变换，并顺利地进行信号(数据)传送。
[0077]根据以上说明的本实施方式所涉及的光模块1，具有:第I树脂壳体32，其按照对金属壳体40的至少一部分进行包覆的方式与金属壳体40卡合；以及第2树脂壳体35，其按照对金属壳体40的至少另一部分进行包覆的方式与金属壳体40卡合,金属壳体40具有与第I树脂壳体32卡合的卡合部46b、和与第2树脂壳体35卡合的卡合部42a。根据该结构，与现有技术这样将树脂在金属壳体的外部进行塑模而形成有保护罩的情况不同，能够在不向收容于金属壳体40内部的电路基板24和电连接器22施加载荷的状态下,将第I树脂壳体32及第2树脂壳体35与金属壳体40卡合。另外，第I树脂壳体32及第2树脂壳体35与金属壳体40的组装变得容易。
[0078]另外，由于通过卡合部42a、46b而对第I树脂壳体32及第2树脂壳体35的移动进行限制，因此，在光模块I的组装后，能够使第I树脂壳体32及第2树脂壳体35连动移动，而并非松散地移动。
[0079]另外，根据本实施方式，第I金属壳体42的卡合部42a与设置在第I树脂壳体32的内壁面上的第3台阶部35c卡合，因此，能够容易地实现可靠的卡合。并且，由于在第I树脂壳体32或第2树脂壳体35的外侧不会露出卡合孔等，因此，能够得到良好的外观。
[0080]另外，在本实施方式中，第3金属壳体46的卡合部46b与在第I树脂壳体32的筒部33上设置的开口部33a卡合，第I金属壳体42的卡合部42a与在第2树脂壳体35的内侧设置的第3台阶部35c卡合。另外，按照由第2树脂壳体35对第I树脂壳体32的筒部33进行包覆的方式，使第I树脂壳体32和第2树脂壳体35嵌合。根据该结构，与卡合部46b卡合的第I树脂壳体32的开口部33a，被最外周的壳体即第2树脂壳体35包覆，因此，不会在外侧露出卡合孔等，能够得到良好的外观。
[0081]另外，在本实施方式中，卡合部42a设置在第I金属壳体42的顶面上,另一方面，卡合部46b设置在第3金属壳体46的两个侧面上。这样，优选卡合部42a在金属壳体40上设置在与设置有卡合部46b的面不同的面上。根据该结构，第I树脂壳体32和第2树脂壳体35对金属壳体40造成的应力不会集中在特定的面上，能够提高光模块I的耐久性。
[0082]另外，在本实施方式中，第2金属壳体44的前端部具有作为限制第2树脂壳体35向光缆3侧移动的限制部的功能。根据该结构，由于即使在使第2树脂壳体35先于第I树脂壳体32与金属壳体卡合的情况下，也能够限制第2树脂壳体35向光缆3侧的移动，因而能够提闻组装顺序的自由度。[0083]另外，如果电路基板24经由散热片等支撑部件而与金属壳体连结，则在如现有技术这样通过树脂塑模而对树脂壳体进行成型的情况下，存在从金属壳体的间隙流入的树脂经由支撑部件而到达至电路基板的可能性。另一方面，根据本实施方式，第I及第2树脂壳体32、35由树脂成型品构成，因此，即使在电路基板24经由第I及第2散热片70、72等而与金属壳体40连结的情况下，也不需要特别地考虑消除金属壳体40的间隙。
[0084]以上，参照特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但能够不脱离本发明的主旨及范围地实施各种变更或修正，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
[0085]此外，本申请基于在2012年11月6日申请的日本专利申请(特愿2012 — 244830号)，该日本申请的全部内容通过引用而被援引。另外，本说明书中引用的全部参照内容将被整体并入本发明中。
[0086]标号的说明
[0087]1:光模块、3:光缆、5:连接器模块、7:光纤芯线、9:外皮、11:抗拉力纤维、13:金属编织体、20:壳体、24:电路基板、30:树脂壳体、32:第I树脂壳体、33:筒部、33a:开口部、35:第2树脂壳体、35a:第I台阶部、35b:第2台阶部、35c:第3台阶部、40:金属壳体、42:第I金属壳体、44:第2金属壳体、46:第3金属壳体、60:控制用半导体、62:受光/发光兀件、64:连接器部件、65:透镜阵列部件、70:第I散热片、72:第2散热片、S:收容空间。
【权利要求】
1.一种带线缆电子设备，其特征在于，具有: 电路基板，其搭载有电气部件； 电连接器，其与所述电路基板的一端连接； 线缆，其与所述电路基板的另一端连接； 金属壳体，其收容所述电连接器及所述电路基板； 第I树脂壳体，其以对所述金属壳体的至少一部分进行包覆的方式与所述金属壳体卡合；以及 第2树脂壳体，其以对所述金属壳体的至少另一部分进行包覆的方式与所述金属壳体卡合， 所述金属壳体具有与所述第I树脂壳体卡合的第I卡合部、和与所述第2树脂壳体卡合的第2卡合部， 利用所述第I卡合部限制所述第I树脂壳体向所述线缆侧的移动，并且，利用所述第2卡合部限制所述第2树脂壳体向所述电连接器侧的移动。
2.根据权利要求1所述的带线缆电子设备，其特征在于， 所述第I卡合部及所述第2卡合部中的至少一方，与在所述第I树脂壳体及所述第2树脂壳体中的至少一方的内侧设置的台阶部卡合。
3.根据权利要求2所述的带线缆电子设备，其特征在于， 所述第I卡合部与所述台阶部或设置在所述第I树脂壳体的筒部上的开口部卡合， 所述第2卡合部与所述开口部或在所述第2树脂壳体的内侧设置的所述台阶部卡合， 以由所述第I树脂壳体及所述第2树脂壳体中的另一方，对在所述第I树脂壳体及所述第2树脂壳体中的一方上设置的所述开口部进行包覆的方式，使所述第I树脂壳体与所述第2树脂壳体嵌合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带线缆电子设备，其特征在于， 所述第2卡合部在所述金属壳体上，设置在与设置有所述第I卡合部的面不同的面上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带线缆电子设备，其特征在于， 在所述金属壳体上设置有限制部，该限制部用于限制所述第2树脂壳体向所述线缆侧的移动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的带线缆电子设备，其特征在于， 所述电路基板经由具有散热性的支撑部件而与所述金属壳体连结。
【文档编号】H01S5/022GK103959123SQ201380003723
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2012年11月6日
【发明者】荒生肇, 横地寿久 申请人:住友电气工业株式会社