具有從組件基板直接至頂部殼體的散熱路徑的光收發(fā)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增強散熱作用的插拔式光收發(fā)器。光收發(fā)器設置有：MPO連接器，其接納外部MT插芯；組件基板，其安裝有半導體光學裝置；透鏡組件，其將半導體光學裝置的光軸彎曲約90°；電路板，其與組件基板電連接；內部光纖，其使MPO連接器與透鏡組件光耦合；以及頂部殼體和底部殼體，其將MPO連接器、組件基板、電路板和內部光纖安裝在內部。底部殼體安裝有電路板，而組件基板經由散熱膏與頂部殼體熱接觸和物理接觸。
【專利說明】
具有從組件基板直接至頂部殼體的散熱路徑的光收發(fā)器
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種光收發(fā)器，尤其是涉及一種設置有組件基板的光收發(fā)器，該組件基板安裝有半導體光學裝置以及用于改變半導體光學裝置的光軸的透鏡組件。
【背景技術】
[0002]實現光發(fā)射和光接收這兩種功能的一種類型的光學組件常常稱為光收發(fā)器。光收發(fā)器安裝有作為光發(fā)射裝置的激光二極管(在下文中表示為LD)以及作為光接收裝置的光電二極管(在下文中表示為ro)。光收發(fā)器還可以安裝有驅動LD的驅動器以及放大從ro輸出的電信號的放大器。因為光通信系統(tǒng)增加了傳輸速度，所以在系統(tǒng)中應用的光學裝置產生了更大的熱量并變得需要進一步有效地進行散熱。

【發(fā)明內容】

[0003]本申請的一個方面涉及要被插入到在主系統(tǒng)中所準備的框架中的光收發(fā)器。光收發(fā)器包括多光纖推入型(MPO)連接器、組件基板、透鏡組件、電路板、至少一根內部光纖和殼體。MPO連接器接納外部光連接器。組件基板上安裝有至少一個半導體光學裝置，其中，半導體光學裝置具有與組件基板的主表面大致垂直的光軸。安裝在所述組件基板上的透鏡組件將半導體光學裝置的光軸朝與組件基板的主表面大致平行的方向彎曲。電路板安裝有與半導體光學裝置電聯(lián)接的電子電路。內部光纖使透鏡組件與MPO連接器光耦合。殼體包括形成內部空間的頂部殼體和底部殼體，該內部空間中安裝有MPO連接器、組件基板、透鏡組件、電路板和內部光纖。本發(fā)明的光收發(fā)器的特征在于:底部殼體上安裝有電路板，而頂部殼體與組件基板熱接觸及物理接觸。
【附圖說明】
[0004]通過參考附圖閱讀本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以下詳細描述，將能更好地理解上述和其它目的、方面和優(yōu)點，其中:
[0005]圖1是根據本發(fā)明實施例的光收發(fā)器的透視圖；
[0006]圖2示出了圖1所示的光收發(fā)器的內部；
[0007]圖3示出了圖1所示的光收發(fā)器的前部的縱截面圖；
[0008]圖4A是組件基板和透鏡組件的透視圖，而圖4B示出了安裝在組件基板上的透鏡組件的截面圖；
[0009]圖5A示出了尖部表面的細節(jié)，而圖5B示出了從透鏡組件的底部看到的透鏡組件；
[0010]圖6是組件基板的透視圖；
[0011 ]圖7是安裝在組件基板上的保持架和透鏡組件的透視圖；
[0012]圖8是要與透鏡組件組裝在一起的夾子的透視圖；
[0013]圖9是包括透鏡組件、保持架和夾子的中間組件的透視圖，其中，這些部件安裝在組件基板上，并且透鏡組件利用夾子與MT插芯配合；
[0014]圖10是透鏡組件、保持架以及與透鏡組件配合的MT插芯的俯視圖；
[0015]圖11是包括與MT插芯配合的MPO(多光纖推入型)夾子的光學插座的透視圖；以及
[0016]圖12A是遮擋板的俯視圖，而圖12B示出了與MT插芯組裝在一起的遮擋板。
【具體實施方式】
[0017]接下來，將參考附圖對根據本發(fā)明的一些實施例進行描述。在附圖的描述中，將用彼此相同或相似的附圖標記或標號來表示彼此相同或相似的部件，而不做重復說明。
[0018]圖1是根據本發(fā)明實施例的光收發(fā)器的透視圖。圖1所示的光收發(fā)器I是所謂的插拔式光收發(fā)器的類型，該插拔式光收發(fā)器在不關閉系統(tǒng)的電源的情況下被插入到主系統(tǒng)中。因此，這種光收發(fā)器常稱為熱插拔式光收發(fā)器。此外，圖1的光收發(fā)器I配備有用于光發(fā)射和光接收的兩個以上的通路或通道。
[0019]光收發(fā)器I在殼體3中包括:組件基板，其安裝有半導體光學裝置以及例如激光器驅動器和前置放大器等電氣裝置；以及電路板2，電子電路安裝在該電路板2上。殼體3包括頂部殼體4和底部殼體5，電路板2被安裝在底部殼體5上因而被置于頂部殼體4與底部殼體5之間。頂部殼體4和底部殼體5可以通過壓鑄例如鋁(Al)和/或鋅(Zn)合金來制成。
[0020]光收發(fā)器I還包括位于光收發(fā)器I 一端的多光纖推入型(MPO)連接器6的光學插座、位于殼體3兩側的滑動件7以及與滑動件7連接且從滑動件7延伸出的拉桿8，其中，拉桿8輔助從主系統(tǒng)中取出光收發(fā)器I。在以下描述中，設置有MPO連接器6和拉桿8的一側將稱為前方，而另一側將稱為后方。然而，前方和后方這些方向不影響本發(fā)明的范圍。
[0021]滑動件7的各后端設置有向外凸出的凸出部71。此外，滑動件7在接近各后端的部分彎曲。當光收發(fā)器I設置在框架50中(在圖3中示出)時，凸出部71被置于殼體3的相應凹部31中而不從光收發(fā)器I的側部伸出，并且凹部31的后壁31a鎖卡住框架的凸耳，使得光收發(fā)器I不能夠從框架中滑出。向前拉引拉桿8以使滑動件7向前滑動，滑動件7的包括凸出部71的后部被向外推動，從而也推動框架的凸耳，從而能夠從框架中取出光收發(fā)器I。
[0022]圖2示出了光收發(fā)器I的內部，而圖3示出了在光收發(fā)器I設置在框架中的情況下光收發(fā)器I的前部的縱截面圖，框架的頂部中設置有散熱片60。圖2省略了頂部殼體4、滑動件7和拉桿8;而圖3省略了拉桿8。除了安裝有上述電路板2和MPO連接器6之外，光收發(fā)器I在由頂部殼體4和底部殼體5形成的內部空間中還安裝有組件基板9、透鏡組件10、內部光纖11、保持架12和夾子13。整個透鏡組件10被保持架12隱藏。
[0023]參考圖3，組件基板9在組件基板9的基座9a上安裝有例如半導體激光器二極管(LD)等半導體光學裝置以及例如驅動器等電子裝置?；?a設置有:底面％，光學部件和電氣部件安裝在底面9b上；以及上表面9h，其借助于散熱膏14熱附著且物理附著在頂部殼體4的內表面上。散熱膏14是具有相對良好導熱性的膠凝部件。在頂部殼體4與組件基板9的上表面9h之間設置有包圍散熱膏14的支架15。支架15可以由導電且彈性的材料制成，防止散熱膏14向外擴展。
[0024]透鏡組件10將安裝在組件基板9上的半導體光學裝置的光軸改變成朝向設置在MPO連接器6中的機械傳輸(在下文中表示為MT)插芯I Ia。透鏡組件1被保持架12包圍。內部光纖11使MPO連接器6的MT插芯Ila與透鏡組件10光耦合，且內部光纖11的各端設置有MT插芯Ila和lib。內部光纖11可以彼此獨立，或可以是包括并列組裝的多根光纖的陣列光纖。因為內部光纖11均在兩個MT插芯I Ia和I Ib之間具有過量長度，所以可以消除MPO連接器6的位置偏差和透鏡組件10的位置偏差。被插入到組件基板9與電路板2之間的保持架12具有間隔件的功能，以確保組件基板9與電路板2之間的空間。保持架12還具有如下功能:與夾子13協(xié)作而將MT插芯Ilb固定或定位在透鏡組件10上。
[0025]將光收發(fā)器I設置在框架50中，使得頂部殼體4與散熱片60接觸。因為組件基板9的上表面9h經由上述散熱膏14與頂部殼體4熱接觸，所以實施例的光收發(fā)器I可以借助于框架50的散熱片60來向外驅散由安裝在組件基板9上的電氣裝置和光學裝置產生的熱量。此外，因為組件基板9安裝在頂部殼體4的位于散熱片60正下方的部分上，所以可以縮短從光學裝置和電氣裝置至散熱片60的熱傳導路徑。組件基板9優(yōu)選地形成為較寬以增強散熱作用。
[0026]光收發(fā)器I設置有電連接器，該電連接器使組件基板9上的光學裝置和電氣裝置與安裝在電路板2上的電路聯(lián)接。本實施例的光收發(fā)器I配備有在相應板上的所謂的層疊連接器2a和9k。層疊連接器是可表面安裝的連接器的類型。本實施例的光收發(fā)器I的特征在于:組件基板9相對于電路板2的位置僅由層疊連接器2a和9k決定。也就是說，使組件基板9上的層疊連接器9k與電路板2上的層疊連接器2a配合，使得不僅可以確保組件基板9上的裝置與電路板2上的電路之間的電連接，而且還可以自動確定基板9相對于電路板2的位置。
[0027]圖4A至圖6示出了透鏡組件10的細節(jié)，其中，圖4A示出了從前下方看到的組件基板9上的透鏡組件10，圖4B示出了組件基板9上的透鏡組件10的側截面圖。圖5A示出了透鏡組件10中的反射面1a的細節(jié)，圖5B示出了從前上方看到的透鏡組件10，而圖6示出了從前下方看到的組件基板9。
[0028]如圖4A和圖4B所示，組件基板9的底面9b上安裝有LD 9c。在本實施例中，LD 9c可以包括呈陣列布置方式的豎直腔面發(fā)射激光二極管(VCSEL)類型的多個LD元件。LD 9c朝與組件基板9垂直的方向發(fā)射光信號。每個LD元件均發(fā)射具有彼此大致相同的波長的光信號。雖然本實施例的光收發(fā)器I不涉及具有波分復用(在下文中表示為WDM)功能，但是可以通過選擇LD元件來實現該WDM功能。
[0029]參考圖6，組件基板9還安裝有相對于LD 9c并列布置的光電二極管(PD)9d。與LD9c類似，PD 9d也集成有呈陣列布置方式的多個PD元件。PD 9d接收從MPO連接器6提供的光信號。此外，參考圖4B，組件基板9安裝有位于LD 9c側的監(jiān)視用PD(在下文中表示為mPD)。mPD 9e還集成有以陣列形式呈現的H)元件，每個PD元件均感測從LD 9c中的LD元件發(fā)射的光信號。組件基板9還可以安裝有例如用于驅動LD 9c的驅動器9f以及用于放大從PD 9d輸出的微弱信號的前置放大器和/或主放大器等電子裝置。這些電子裝置優(yōu)選地安裝為充分接近相應光學器件9c和9d。
[0030]組件基板9還安裝有覆蓋半導體光學裝置9c和9d的透鏡組件10。透鏡組件10提供與組件基板9的底面9b形成45°的角度的反射面10a。透鏡組件10還設置有透鏡元件1b至1d，該透鏡元件1b至1d可以使從LD 9c輸出的光信號準直并將從MPO連接器6提供的光信號會聚在PD 9d上。透鏡組件10可以由樹脂制成，且這些準直透鏡和/或會聚透鏡1b至1d設置在透鏡組件10的各表面上。透鏡組件10還設置有反射鏡16，該反射鏡16將穿過反射面1a的光信號朝mPD 9e反射。
[0031]形成在透鏡組件10的表面中的透鏡元件1b把從各LD元件分散地輸出的光信號改變成準直光束，反射面1a將準直光束的光軸朝MPO連接器6彎曲90°，并且設置在透鏡組件10的表面中的透鏡元件1d將光束會聚在固定在MT插芯Ilb中的內部光纖11的端部，該MT插芯Ilb附接至透鏡組件10。如圖5A所示，根據本實施例的透鏡組件的反射面1a設置有尖部(bl ip) 1e。尖部1e具有如下的透射面:該透射面相對于組件基板9的角度與反射面1a相對于組件基板9的角度不同。各光束的進入尖部1e的部分在尖部1e的透射面處發(fā)生折射，到達反射鏡16并被反射鏡16反射。被反射鏡16反射的光信號向組件基板9前進并在透鏡組件10的表面處發(fā)生折射，該光信號被與前述透鏡元件1b并列地形成的透鏡元件1c會聚，并最終進入mPD 9e。因此，通過在反射面1a形成尖部，反射面1a可以提取出光信號的一部分并能夠使安裝在組件基底9上的mro 9e感測光信號的強度。當反射面1a未設置尖部時，從LD元件輸出的光信號全部朝MPO連接器6反射，并且不可避免地需要另一種技術來感測光信號。從MPO連接器6提供的光信號從前方通過內部光纖11進入透鏡組件10，并被透鏡組件10的前表面中的透鏡元件1d改變成準直光束。準直光束的光軸被反射面1a彎曲90°，并且準直光束被會聚在安裝在組件基板9上的H) 9d上。
[0032]如圖5B所示，透鏡組件10的前表面還設置有一對引導銷1f。使MT插芯Ilb中的孔與引導銷1f配合，從而可以自動地執(zhí)行透鏡元件1d與內部光纖11的從MT插芯I Ib的表面露出的端部之間的光學對準。還參考圖5B，透鏡組件10設置有向上凸出的引導銷10g，該引導銷1g與圖6所示的組件基板9的對準孔9g配合。使引導銷1g與相應的對準孔9g配合，從而可以自動地執(zhí)行透鏡元件1b和1c與安裝在組件基板9上的光學裝置9c至9e之間的光學對準。因為對準孔9g布置在光學裝置9c或9d的兩側，所以透鏡組件10中的透鏡元件1b和1c與光學裝置9c或9d之間的光學對準變得精確;也就是說，對準孔9g設置在用于精確地進行光學裝置9c或9d與透鏡元件1b和1c之間的光學對準的各位置。
[0033]參考圖6，組件基板9設置有多個墊片9i，這些墊片9i的位置與形成在透鏡組件10中的間隔件1h(如圖5B所示)對應。光學裝置和電氣裝置9c至9f安裝在組件基板9上的相應的芯片焊盤(die pad)上。墊片9i可以在形成芯片焊盤的同時形成并具有與芯片焊盤的厚度大致相同的厚度。因此，組件基板9上的光學裝置和電氣裝置的基準高度(S卩，用于將這些裝置安裝在上面的芯片焊盤的頂部高度)可以與用于安裝透鏡組件10的基準高度對準。因為用于這些裝置的芯片焊盤的厚度是離散的，所以安裝在芯片焊盤上的光學裝置9c和9e與透鏡組件1的透鏡元件I Ob和1c之間的光耦合效率是波動的。本發(fā)明的透鏡組件1將被安裝在厚度與用于上述裝置的芯片焊盤的厚度大致相同的墊片9i上，使得透鏡元件1b和1c與光學裝置9c至9e之間的光耦合效率可以變得穩(wěn)定。
[0034]本發(fā)明的組件基板9的上表面9h上沒有安裝元件(S卩，電子部件和光學部件)，這確保了組件基板9的上表面9h與頂部殼體4之間的穩(wěn)定接觸以及從組件基板9至頂部殼體4的有效散熱路徑。
[0035]將參考圖7至圖9對MT插芯Ilb與透鏡組件10之間的光耦合進行描述。圖7示出了從前下方看到的安裝在組件基板9上的保持架12和透鏡組件10;圖8示出了從前上方看到的要與透鏡組件10組裝在一起的夾子13;而圖9示出了從前下方看到的包括透鏡組件10、保持架12和夾子13在內的中間組件，其中，這些部件安裝在組件基板9上。圖9還示出了安裝在電路板2上的層疊連接器2a。
[0036]如圖7所示，保持架12具有包括兩個側壁12a和后壁12b的字母C的平面形狀，并將透鏡組件1置于被側壁12a和后壁12b包圍的空間中。側壁12a沿縱向延伸，而與側壁12a的后端連接的后壁12b沿橫向延伸。側壁12a的高度比后壁12b的高度大。參考圖9，使夾子13與透鏡組件10鉤在一起，該夾子13沒有從側壁12a中伸出。設置在后壁12b中的凹入部12c可以鉤住夾子13。保持架12可以由樹脂制成。
[0037]參考圖8，夾子13設置有主表面13a，該主表面13a具有將透鏡組件10的底面覆蓋起來的矩形形狀。后鉤部13b從主表面13a的后邊緣延伸出來，而兩個臂部13c從主表面13a的兩個相應前側延伸出來。與主表面13a垂直延伸的臂部13c的各端部設置有其他鉤部13d。臂部13c與主表面13a之間設置有切口 13e。臂部13c的寬度比保持架12的高度小。因此，即使夾子13與透鏡組件10設置在一起，臂部13c也不從保持架12的側壁12a中伸出。如此構造的夾子13可以通過切削和彎曲金屬板來形成。夾子13的后鉤部13b與保持架12的后壁12b中的凹入部12c卡合并向前推壓保持架12。另一方面，前鉤部13d將MT插芯I Ib的面向另一個MT插芯Ila的表面鎖卡起來并向后推壓保持架12。因此，夾子13牢固地將保持架12保持在兩個鉤部13b和13d之間，并使MT插芯Ilb與透鏡組件10的透鏡元件1d之間的光耦合穩(wěn)定。設置在主表面13a的兩側的切口 13e位于MT插芯Ilb與透鏡組件10之間的分界部中?？梢酝ㄟ^切口 13e來檢查MT插芯Ilb與透鏡組件10之間的物理接觸。
[0038]將參考圖10對組裝中間組件的方法進行描述，該中間組件包括組件基板9、透鏡組件10、保持架12、夾子13和MT插芯11b，其中，圖10是透鏡組件10、保持架12以及與透鏡組件10接合的MT插芯I Ib的俯視圖。該方法首先將透鏡組件10安裝在組件基板9上。如上所述，將引導銷1g插入到組件基板9的對準孔9g中，從而可以基本上通過將引導銷1g插入到對準孔9g中來進行組件基板9上的光學裝置9c至9e之間的光耦合。在插入之后，利用粘合劑將透鏡組件10永久地固定在組件基板9上。接下來，使設置在保持架12的各側壁12a中的臺階部12d與設置在透鏡組件10的兩側中的切口 1i配合，從而將保持架12附接至組件基板9。因此，可以使保持架12相對于透鏡組件10對準。最后，從透鏡組件10的前方使MT插芯Ilb與透鏡組件10配合并使夾子13與保持架12卡合在一起，從而在保持MT插芯Ilb與透鏡組件10的前透鏡元件1d之間的光耦合的同時將MT插芯Ilb固定至透鏡組件10。
[0039]接下來，將參考圖11至圖12B對MPO連接器6中的MT插芯IIa之間的光耦合進行描述，其中，圖11是從后上方看到的均安裝在底部殼體5上的MPO連接器6和MT插芯I Ia的透視圖；圖12A是遮擋板Ilc的后視圖，而圖12B示出了與MT插芯Ila組裝在一起的遮擋板。
[0040]返回參考圖3，組裝在頂部殼體4與底部殼體5之間的MPO連接器6將設置在內部光纖11的前端中的MT插芯I Ia固定起來JT插芯I Ia的前端與MPO連接器6聯(lián)接，而MT插芯I Ia的后部設置有金屬遮擋板11c。此外，當MT插芯Ila設置在光收發(fā)器I中時，將具有包圍MT插芯Ila的環(huán)形形狀的彈性部件17固定在MPO連接器6與遮擋板Ilc之間且固定在前分隔壁4a、5b與后分隔壁5a之間。
[0041]參考圖12A，MT插芯Ila設置有一對引導孔llh，各引導銷Ild被置于該對引導孔Ilh中。如圖11所示，引導銷Ild的各端部在MPO連接器6中露出，而各個其他端部在遮擋板Ilc的后方露出。引導銷Ild的各中部均設置有環(huán)狀溝槽，遮擋板Ilc被置于該環(huán)狀溝槽中，從而防止引導銷Ild的端部進一步凸出到MPO連接器6中。
[0042]參考圖12A和圖12B，遮擋板11 c的中部設置有矩形開口 11 e和狹縫llf，該狹縫11 f從矩形開口 IIe的邊緣延伸至遮擋板IIc的外邊緣。矩形開口 IIe與MT插芯IIa的外形對應。此外，從矩形開口 Ile的其他邊緣延伸出的其他狹縫Ilg從前述其他邊緣延伸至被引導銷Ild穿過的相應部分。狹縫Ilg的寬度比引導銷Ild中的環(huán)狀溝槽的直徑寬，但比引導銷lid的位于環(huán)狀溝槽之外的部分的直徑窄。
[0043]當將遮擋板Ilc與MT插芯Ila組裝在一起時，首先將引導銷Ild的環(huán)狀溝槽插入到狹縫Ilg的深端中。也就是說，將引導銷Ild與遮擋板11c，而不是與MT插芯11a，臨時地組裝在一起。接下來，內部光纖11通過從狹縫Ilf沿著內部光纖11的陣列方向進行插入來穿過遮擋板Ilc的矩形開口 lie。使內部光纖11在矩形開口 lie中旋轉約90°，從而將內部光纖11的陣列方向沿著矩形開口 11e的縱向對準。在保持遮擋板11c與內部光纖11之間的相對旋轉角度的同時使遮擋板I Ic在MT插芯I Ia上滑動，從而在將引導銷I Id插入到設置在MT插芯I Ia中的引導孔中的同時MT插芯Ila插入到遮擋板Ilc的矩形開口 lie中。然后，將由此組裝的MT插芯11a、引導銷Ild和遮擋板Ilc的中間組件設置在底部殼體上。
[0044]被插入到MPO連接器6中的MT插芯(在下文中稱為外部MT插芯)抵接在MPO連接器6中的MT插芯I Ia(在下文中稱為內部MT插芯)上。外部MT插芯、內部MT插芯和MPO連接器6這三個部件需要下述條件:
[0045](I)足夠的抵接力被引入到兩個MT插芯之間，以穩(wěn)定且可靠地使MT插芯光耦合；以及
[0046](2)當從MPO連接器6中取出外部MT插芯時，使得足夠小的力通過引導銷施加在內部MT插芯上。
[0047]本光收發(fā)器I可以解決上述問題。具體而言，內部MT插芯Ila的后端與遮擋板Ilc接觸。當將外部MT插芯插入到MPO連接器6中而施加向后壓力時，遮擋板Ilc的兩側端抵靠在底部殼體5的分隔壁5a上。因此，遮擋板Ilc后方的后分隔壁5a可以有效地吸收對內部MT插芯Ila所施加的向后壓力。另一方面，就針對引導銷Ild的取出力而言，引導銷Ild的環(huán)狀溝槽被置于遮擋板11 c的相應狹縫11 g中，這可以有效地防止從內部MT插芯11 a中取出引導銷I Id。遮擋板I Ic可以通過抵靠在頂部殼體4和底部殼體5的前分隔壁4a和5b上來有效地吸收因從MPO連接器6中取出外部MT插芯而造成的從內部MT插芯11 a中取出引導銷11 d的壓力。
[0048]所述光收發(fā)器I具有多個優(yōu)點。例如，組件基板9安裝有產生熱量的各種裝置，并且組件基板9可以與頂部殼體4熱接觸及物理接觸。假設如在底部殼體5上安裝組件基板9的常規(guī)光收發(fā)器等內部布置，組件基板9中所產生的熱量首先被驅散至底部殼體5，然后被傳導至頂部殼體4，最后通過設置在與頂部殼體4物理接觸的框架中的散熱片60輻射出去。實際上，所以熱量的一部分從底部殼體5中被直接驅散，而因為從底部殼體5至散射片60的導熱路徑具有最高散熱效率，熱量的大部分通過散熱片60驅散。然而，從組件基板9通過底部殼體5和頂部殼體4至散熱片60的這種路徑不可避免地被延長。因為本實施例的光收發(fā)器I的外尺寸遵循上述標準，所以用于形成較厚的底部殼體5和/或頂部殼體4的可以增強熱傳導的技術使內部空間較小。因此，較厚的殼體不可避免地產生較小的內部空間。因此，與底部殼體接觸的組件基板的常規(guī)布置難以確保有效的散熱。本實施例的光收發(fā)器I使組件基板9與頂部殼體4直接接觸，而不與底部殼體5直接接觸，這可以實現增強的散熱功能。
[0049]頂部殼體4與框架接地件(S卩，底盤接地件)連接，而組件基板9與信號接地件連接。確切的說，設置在組件基板9的背面中的金屬件9j與信號接地件連接。因此，當組件基板9的背面與頂部殼體4接觸時，需要電隔離。本實施例的光收發(fā)器I在組件基板9與頂部殼體4之間設置有由電絕緣材料制成的支架15。支架15包圍散熱膏并防止散熱膏14溢出。
[0050]支架15還可以由彈性材料制成，從而通過推開頂部殼體4來產生抵抗組件基板9的推力。即使當組件基板9因上述推力而變形時，因為兩個MT插芯Ila和Ilb與具有過量長度的內部光纖11連接，所以MT插芯I Ia和I Ib之間的光耦合可以不受變形影響。內部光纖11可以有效地吸收組件基板9的變形。
[0051]本實施例的光收發(fā)器I提供用于將組件基板9與電路板2電連接的層疊連接器2a和9k。然而，光收發(fā)器I可以設置柔性印刷電路(FPC)板來替代層疊連接器2a和9k。設置在本實施例的光收發(fā)器I中的層疊連接器2a和9k具有如下優(yōu)點:
[0052](I)層疊連接器2a和9k是如下的表面安裝部件的類型，該表面安裝部件的在最近的端子之間的節(jié)距可以變窄至0.25mm至0.40mm，該節(jié)距比FPC板中的最近端子之間的
0.50mm至0.65mm的節(jié)距窄。狹窄的節(jié)距可以形成用于安裝其他部件的多余區(qū)域。
[0053](2)層疊連接器2a和9k的尺寸可以決定組件基板9與頂部殼體4之間的距離。為了確保通過層疊連接器傳導的電信號的質量，層疊連接器的在插入式連接器與凹入式連接器之間的配合深度優(yōu)選地盡可能短，實際上，配合深度優(yōu)選地為1.5_至2.0mm。當層疊連接器2a和9k在插入式連接器與凹入式連接器接合的情況下所具有的高度比透鏡組件10的高度高時，即使當電路板2延伸至MPO連接器6的一部分時，電路板2也與透鏡組件10間隔開，這還使電子部件的安裝區(qū)域變寬。使用散熱片材來替代散熱膏。
[0054]在上述詳細描述中，參考具體示例性實施例對本發(fā)明的方法和裝置進行了描述。然而，顯而易見的是，可以在不脫離本發(fā)明較寬泛的精神和范圍的情況下對本發(fā)明進行各種修改和改變。因此，本說明書和附圖應被視為是示例性的而不是限制性的。
【主權項】
1.一種要被插入到主系統(tǒng)的框架中的光收發(fā)器，包括: MPO連接器，其接納外部光連接器； 組件基板，所述組件基板的主表面上至少安裝有半導體光學裝置，所述半導體光學裝置具有與所述組件基板的所述主表面大致垂直的光軸； 透鏡組件，其安裝在所述組件基板上，所述透鏡組件將所述半導體光學裝置的所述光軸朝與所述組件基板的所述主表面大致平行的方向彎曲； 電路板，其安裝有與所述半導體光學裝置電聯(lián)接的電子電路； 至少內部光纖，其使所述透鏡組件與所述MPO連接器耦合；以及殼體，其包括頂部殼體和底部殼體，所述頂部殼體和所述底部殼體形成將所述MPO連接器、所述組件基板、所述透鏡組件、所述電路板和所述內部光纖封閉在內部的內部空間， 其中，所述底部殼體上安裝有所述電路板，而所述頂部殼體與所述組件基板熱接觸和物理接觸。2.根據權利要求1所述的光收發(fā)器，其中， 所述光收發(fā)器設置有以陣列形式呈現的多根內部光纖， 所述組件基板安裝有多個半導體光學裝置， 所述透鏡組件設置有與相應半導體光學裝置耦合的多個透鏡元件， 陣列光纖設置有位于所述陣列光纖的端部處的第一 MT插芯以及位于所述陣列光纖的另一個端部處的第二 MT插芯，所述第一 MT插芯與所述MPO連接器耦合，所述第二 MT插芯與所述透鏡組件耦合。3.根據權利要求2所述的光收發(fā)器， 其中，所述組件基板上安裝有保持架，所述保持架包圍所述透鏡組件。4.根據權利要求3所述的光收發(fā)器， 其中，所述保持架設置有將所述第二MT插芯與所述透鏡組件固定在一起的夾子。5.根據權利要求4所述的光收發(fā)器， 其中，所述夾子設置有:矩形表面；后鉤部，其位于所述矩形表面的邊緣;一對臂部，其從所述矩形表面的與所述邊緣相反的另一個邊緣的兩端延伸出來；以及前鉤部，其設置在所述臂部的相應端，并且 所述后鉤部鎖卡住所述保持架，而所述前鉤部鎖卡住所述第二 MT插芯。6.根據權利要求4所述的光收發(fā)器， 其中，所述保持架設置有:后壁，其具有與所述夾子鎖卡在一起的凹入部；以及側壁，其從所述后壁的兩側延伸出來并設置有臺階部，所述臺階部位于所述側壁的彼此面對的各內表面中，并且 所述透鏡組件的兩側設置有切口，所述切口與所述保持架的所述臺階部配合。7.根據權利要求3所述的光收發(fā)器， 其中，所述保持架的厚度與所述電路板和所述頂部殼體之間的長度大致相等。8.根據權利要求7所述的光收發(fā)器， 其中，所述組件基板利用層疊連接器與所述電路板電連接。9.根據權利要求2所述的光收發(fā)器， 其中，所述組件基板還安裝有與所述半導體光學裝置電聯(lián)接的電子電路。10.根據權利要求2所述的光收發(fā)器，其中， 所述半導體光學裝置包括多個半導體激光二極管、多個半導體光電二極管以及多個監(jiān)視用光電二極管，并且 所述半導體激光二極管和所述半導體光電二極管均具有陣列形式并相對于所述殼體的縱軸線并列地布置。11.根據權利要求10所述的光收發(fā)器， 其中，所述半導體激光二極管為豎直腔面發(fā)射激光二極管的類型。12.根據權利要求1所述的光收發(fā)器， 其中，當所述光收發(fā)器被插入到所述框架中時，所述頂部殼體與設置在所述主系統(tǒng)的所述框架中的散熱片物理接觸。13.根據權利要求1所述的光收發(fā)器， 其中，所述組件基板其中，所述組件基板經由散熱膏與所述頂部殼體熱接觸。
【文檔編號】G02B6/42GK105911652SQ201610099111
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月23日
【發(fā)明人】石井邦幸, 倉島宏實
【申請人】住友電氣工業(yè)株式會社