專利名稱：用于光學(xué)分組件的散熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)分組件(OSA)的散熱片，特別地，本發(fā)明涉及一種在OSA與外殼之間形成直接熱導(dǎo)通路的散熱片。
背景技術(shù)：
[3]常規(guī)的收發(fā)器包括一對OSA，即發(fā)送器光學(xué)分組件(TOSA)(未示出)和接收器光學(xué)分組件(ROSA)1，如

圖1所示。所述OSA通過金屬導(dǎo)線3或由OSA金屬導(dǎo)線3和柔性電路(軟線)電纜4與印刷電路板(PCB)2進(jìn)行電氣連接。所述OSA 1和PCB 2安裝在一個(gè)收發(fā)器模塊外殼中，該收發(fā)器模塊外殼一般用6表示，包括較低的殼7和較高的殼8。散熱翅片9或其它適當(dāng)?shù)纳嵩?，如針，從所述較高的殼8延伸以從所述模塊外殼6中將熱散去。
最新的光學(xué)收發(fā)器所要求的不斷增加的數(shù)據(jù)速度，如超過10Gb，由于其主動元件導(dǎo)致功率消耗的增加，從而導(dǎo)致并不希望的熱量增加，這種熱量必須散去。本行業(yè)使用低成本包裝造成了對熱量散去的阻礙，如晶體管外形(TO)罐，這種低成本包裝是采用熱導(dǎo)率差于可選的較昂貴的陶瓷包裝的材料制成。而且，本行業(yè)轉(zhuǎn)而使用軟電纜來連接OSA1和PCB2已省去了由連接到所述PCB3的導(dǎo)線3的熱傳遞所提供的熱量散發(fā)。
本發(fā)明的目的之一是通過在OSA和模塊外殼之間提供直接熱導(dǎo)通路而并不干擾OSA的RF性能且并不占據(jù)太多的有用空間來克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
發(fā)明概述[6]相應(yīng)地，本發(fā)明涉及一種光電子裝置，該光電子裝置包括[7]用于將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號或?qū)㈦娦盘栟D(zhuǎn)換成光學(xué)信號的光學(xué)分組件；[8]用于支撐所述光學(xué)分組件的、包括散熱蓋的外殼；和 用于將熱量從所述光學(xué)分組件傳遞到所述散熱蓋的熱導(dǎo)散熱片。
附圖詳述[10]本發(fā)明將通過參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，這些附圖表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中[11]圖1是常規(guī)的OSA模塊的截面圖；[12]圖2根據(jù)本發(fā)明的OSA模塊的截面圖；[13]圖3是根據(jù)本發(fā)明的散熱片的一個(gè)實(shí)施例的后等軸測視圖；[14]圖4是圖3中的散熱片的前等軸測視圖；[15]圖5是圖3和圖4中的散熱片的側(cè)視圖；[16]圖6是圖3到圖5中的安裝在一個(gè)OSA上的散熱片的后等軸測視圖；[17]圖7是圖6中的OSA的前等軸測視圖；[18]圖8是根據(jù)本發(fā)明的安裝在一個(gè)OSA上的散熱片的可供選擇的實(shí)施例的分解后等軸測視圖；[19]圖9是圖8中的OSA的后等軸測視圖；[20]圖10是圖8中的OSA的分解前等軸測視圖；[21]圖11是圖8到圖10中的OSA的前等軸測視圖；[22]圖12是圖8到圖11中的安裝在收發(fā)器上的OSA的側(cè)視圖；[23]圖13是圖8到圖12中的OSA的可供選擇的實(shí)施例的側(cè)視圖；[24]圖14是圖8到圖12中的OSA的可供選擇的實(shí)施例的側(cè)視圖。
發(fā)明詳細(xì)描述[25]參看圖2，根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)器包括一個(gè)TOSA(未示出)和一個(gè)ROSA 11，所述TOSA和ROSA 11通過金屬導(dǎo)線13和軟電纜14連接到PCB 12。所述TOSA和ROSA 11包括位于前端的用于接收光學(xué)纖維的一端的的光學(xué)連接器。外殼16中裝有TOSA和ROSA11，并包括較低的殼17和較高的殼18。所述較高的殼18包括散熱翅片19以用于將在外殼16中所產(chǎn)生的熱散出，但也可采用其它適當(dāng)?shù)纳嵩?。一般來講，在PCB 12的外自由端形成電連接器，該電連接器用于將所述收發(fā)器與一個(gè)主機(jī)裝置進(jìn)行電氣連接，但其它電連接器也可使用，如針。
每個(gè)OSA包括一個(gè)管座(header)21，該管座21從OSA的后端伸出，所述導(dǎo)線13從所述管座伸出。散熱片22通過合適的熱界面安裝在所述管座21上，所述熱界面如焊料或熱粘合劑，并延伸與所述較高的殼18接觸或接近所述較高的殼18。所述散熱片22由柔性的、易成形的或有彈性的材料形成，如銅這樣的適合于熱傳導(dǎo)的薄片金屬。所述散熱片22包括安裝板23，該安裝板23與一個(gè)環(huán)形肩狀物24沖壓或沖制在一起來安裝在所述管座21上，以便于在制造期間與其對準(zhǔn)。在所述安裝板23中形成溝槽25以接收所述導(dǎo)線13，該導(dǎo)線13貫穿于整個(gè)溝槽25。所述安裝板23優(yōu)選是圓形的以使其與所述管座21的后端相匹配，但其可以是任何適當(dāng)?shù)男螤?，包括矩形。矩形指狀?6從所述安裝板23伸出并與所述較高的殼18接觸或接近所述較高的殼18，以傳遞由所述散熱翅片19散出的熱量。熱墊片27或本行業(yè)一般可以使用的其它的中間的適應(yīng)性熱材料，可置于所述較高的殼18與指狀物26之間以改善熱接觸。
理想地，所述軟電纜14在與所述OSA11組裝之前被固定到所述安裝板23上，籍此所述安裝板23為所述軟電纜14的一端提供端部加強(qiáng)件。而且，所述軟電纜14中用于接收所述導(dǎo)線14的多個(gè)孔28與所述安裝板23中的多個(gè)溝槽25對準(zhǔn)，并使所述導(dǎo)線14具有簡單的自對準(zhǔn)特性，以在所述OSA 11上安裝所述散熱片21。
在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，如圖8到12所示，散熱片31包括一個(gè)用來安裝所述OSA 11的后端的安裝板32，一個(gè)用于伸出以與所述較高的殼18接觸或接近所述較高的殼18的矩形指狀物33，和一對形成所述OSA 11的外形的弓形翼35，該弓形翼35從所述安裝板32垂直伸出，并平行于所述OSA 11的側(cè)面且與所述OSA 11的側(cè)面相接觸。
在所述安裝板32中提供多個(gè)溝槽34以接收所述導(dǎo)線13，所述導(dǎo)線13貫穿整個(gè)溝槽34延伸并與所述軟電纜14接觸。在此實(shí)施例的情況下，所述翼35確保所述OSA11的機(jī)體與所述軟電纜14對準(zhǔn)，以使所述OSA 11的光軸與所述外殼16中的機(jī)械設(shè)計(jì)對準(zhǔn)，這樣就能夠?qū)λ鯫SA 11附著在所述PCB 12上的偏差進(jìn)行控制。
如上所述，所述安裝板32通過合適的熱界面安裝在所述管座21上，所述熱界面如焊料或熱粘合劑，并由軟的、易成形的或有彈性的材料形成，如銅這樣的適合于熱傳導(dǎo)的薄片金屬。熱墊片27或本行業(yè)一般可以使用的其它的中間的適應(yīng)性熱材料，可置于所述較高的殼18與指狀物33之間以改善熱接觸。
參看圖13，可以提供一種從所述安裝板32伸出的波紋矩形指狀物43。所述波紋增加了所述指狀物43的表面面積以增加所傳遞的熱量。如果所述OSA 11被置于有氣流的環(huán)境之中，所述波紋指狀物43本身將會作為一種散熱體。
圖14示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，在所述指狀物33與所述較高的殼18之間設(shè)置一個(gè)熱電冷卻器(TEC)50，以增加它們之間所傳遞的熱量。所述TEC 50裝置優(yōu)選以帕貼耳(Peltier)效應(yīng)為基礎(chǔ)，通過這種帕貼耳效應(yīng)，加在兩種異性材料上的DC電流導(dǎo)致溫度差異。如果將典型的“熱”和“冷”面置換以加熱所述外殼16，則所述TEC 50能夠使所述OSA 11在非常大的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，包括非常冷的溫度。
權(quán)利要求
1.一種光電子裝置，包括用于將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號或?qū)㈦娦盘栟D(zhuǎn)換成光學(xué)信號的光學(xué)分組件；用于支撐所述光學(xué)分組件的包括有散熱蓋的外殼；和用于將熱量從所述光學(xué)分組件傳遞到所述散熱蓋的熱導(dǎo)性散熱片。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述散熱片包括用于安裝在所述光學(xué)分組件的第一端的安裝板，和用于伸出并與所述散熱蓋接觸或接近所述散熱蓋的指狀物。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述指狀物包括波紋，這些波紋提供增加了的熱傳遞表面面積。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)分組件包括在其一端的管座，該管座帶有導(dǎo)線，這些導(dǎo)線從該管座中伸出；所述安裝板包括一些溝槽，所述導(dǎo)線穿過所述這些溝槽伸出。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括安裝在所述外殼上的印刷電路板，所述印刷電路板用于控制所述光學(xué)分組件；和將所述導(dǎo)線與所述印刷電路板進(jìn)行電氣連接的軟電纜；其中，所述軟電纜的一端安裝在所述安裝板上，因此所述安裝板為所述軟電纜限定了一個(gè)加強(qiáng)板。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述軟電纜包括用于接收所述導(dǎo)線的多個(gè)孔；所述的這些孔與所述安裝板中的溝槽對準(zhǔn)，以防止所述導(dǎo)線與所述散熱片接觸，并使所述安裝板與所述光學(xué)分組件對準(zhǔn)。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述安裝板包括一個(gè)肩狀物，該肩狀物用于將所述散熱片與所述管座對準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括一對翼，所述翼沿著所述光學(xué)分組件的側(cè)面從所述安裝板垂直伸出，以使所述散熱片與所述光學(xué)分組件對準(zhǔn)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)分組件安裝在晶體管外形(TO)罐中，且所述翼呈弓形以鄰接于所述TO罐的相對的側(cè)面。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括可置于所述指狀物和所述散熱蓋之間的中間的適應(yīng)性熱材料。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括安裝在所述指狀物與所述散熱蓋之間的熱電冷卻器，以增加它們之間所傳遞的熱量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種散熱片，這種散熱片用于將熱量直接從光學(xué)分組件(OSA)散到收發(fā)器外殼，所述光學(xué)分組件位于該收發(fā)器外殼中。所述散熱片包括用于安裝在晶體管外形(TO)罐的后端上的安裝板，和用于伸出并與所述收發(fā)器外殼接觸或接近所述收發(fā)器外殼的指狀物。所述安裝板也為柔性導(dǎo)體提供加強(qiáng)板，這種柔性導(dǎo)體用于將所述OSA導(dǎo)線連接到收發(fā)器印刷電路板(PCB)。
文檔編號G02B26/06GK1652677SQ20051000273
公開日2005年8月10日 申請日期2005年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月26日
發(fā)明者瑪瑞安·C.·哈吉斯, 邁克爾·弗朗西斯·漢雷, 詹姆斯·羅伯特·穆恩 申請人:Jds尤尼弗思公司