CN104638425B - 光电连接器 - Google Patents
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Abstract
一种光电连接器，其一端可与一电连接器配合，另一端可与光传输介质光耦合，所述光电连接器包括导热的壳体、收容在壳体内的电路板组件、及安装在电路板组件上的光电转换模组，所述电路板组件包括电路板，所述电路板上设有导热层，所述光电转换模组固定安装在导热层上并与导热层接触，所述导热层与壳体热导通，以将光电转换模组产生的热量通过导热层传递到外壳散发。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种光电连接器，尤其涉及一种光电连接器的散热结构。
【背景技术】
传统的光电连接器中均需要使用光电转换模组，以将光信号转换成电信号及将电信号转换成光信号，光电转换模组在工作时，对温度有一定的要求，而光电转换模组在工作时，需要产生大量的热量，如果该等热量不能被散发，将会影响光电转换模组的正常工作，从而影响数据的传输。
2012年7月17日授权公告的美国专利第US8223498号揭示了一种光电连接器可插入到对接连接器的金属外壳内。所述光电连接器包括外壳、组装在金属外壳内的电路板、及散热件。所述金属外壳包括若干侧壁及由该等侧壁围设成的具有开口的收容空间。所述光电连接器可从所述开口插入到收容空间中。所述金属外壳的侧壁中位于顶部的一个设有上开口。所述散热件安装在上开口内并直接与光电连接器的外壳接触，以便于光电连接器内产生的热量从顶部散发出去。但，所述光电连接器的热量是在内部产生的，难以传输到外壳的外部。
是以，需要一种改进的光电连接器来克服现有技术的不足。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种光电连接器，其可对内部的光电转换模组进行散热。
为解决上述技术问题，本发明可以采用如下技术方案：一种光电连接器，其一端可与一电连接器配合，另一端可与光传输介质光耦合，所述光电连接器包括导热的壳体、收容在壳体内的电路板组件、及安装在电路板组件上的光电转换模组，所述电路板组件包括电路板，所述电路板上设有导热层，所述光电转换模组固定安装在导热层上并与导热层接触，所述导热层与壳体热导通，以将光电转换模组产生的热量通过导热层传递到外壳散发。
具体实施结构如下：
所述电路板包括至少一个从电路板的侧边凸伸出来的凸出部，所述导热层延伸到所述凸出部以直接接触所述壳体。
所述壳体的内侧壁设有凹陷部及形成在凹陷部与内侧壁之间的台阶面，所述凸出部收容在所述凹陷部内并与台阶面直接接触。
所述电路板设有若干导电对接部用以与电连接器电性配合、及若干导电路径与相应的导电对接部电性连接，所述光电转换模组与所述导电路径电性连接，所述导热层、导电对接部及导电路径设置在同一平面，所述导热层与导电对接部及导电路径绝缘设置。
所述电路板包括一对，该对电路板在上下方向上间隔设置，一电子元件安装在其中一个电路板上，所述另一个电路板与安装所述电子元件的电路板电性连接以共享该电子元件。
所述其中一个电路板上安装有第一电连接器，所述第二电路板上安装有第二电连接器用以与第一电连接器电性连接以实现前述两个电路板之间的电性连接。
所述第一电连接器包括设有收容腔的第一绝缘本体、若干第一导电端子收容在所述收容腔中，所述第二电连接器包括第二绝缘本体及安装在第二绝缘本体上的若干第二端子，所述第二绝缘本体包括基部及配合部用以插入到收容腔内以使得第一导电端子与第二导电端子建立电性连接。
进一步包括金属套圈套设在壳体的外侧，所述金属套圈包括一对安装壁用以插入到壳体内，各安装壁上均设有至少一个半球形的凸起与壳体锁扣配合。
本发明的主要目的在于提供一种光电连接器，其可对内部的光电转换模组进行散热。
为解决上述技术问题，本发明可以采用如下技术方案：一种光电连接器，包括金属壳体、装设在金属壳体内的一对电路板、一对电连接器、一对光电转换模组、一对光传输介质、及一个微控制器，所述一对电路板在上下方向上平行间隔设置，所述一对电连接器在上下方向上夹持在该对电路板之间并为该对电路板建立电性连接以让该对电路板共享，其中一个光电转换模组安装在位于上方的电路板的上表面，另一个光电转换模组安装在位于下方的电路板的下表面，其中一个光传输介质与其中一个光电转换模组光耦合，另一个光传输介质与另一个光电转换模组光耦合，所述光电转换模组产生的热量传输到金属外壳散发。
具体实施结构如下：
所述微控制器设置在一对电路板之间。
与现有技术相比，本发明光电连接器的优点在于：本发明光电连接器将光电转换模组产生的热量传递到金属壳体进行散热，从而可以保证光电转换模组可以工作在允许的温度范围内，从而可以保证光电连接器正常工作。
【附图说明】
图1是本发明光电连接器的立体图。
图2是图1所示的光电连接器的分解图。
图3是图2所示的光电连接器的另一视角的分解图。
图4是图1所示的光电连接器的电路板组件的分解图。
图5是图4所示的光电连接器的电路板组件的另一视角的分解图。
图6是沿图1中A-A方向的剖开口的立体图（壳体的顶壁被移除）。
图7是图6中圆圈部分的局部放大图。
图8是沿图1中B-B方向的剖视图。
【主要元件符号说明】
| 光电连接器 | 100 | 光传输介质 | 200 |
| 金属壳体 | 10 | 下壳体 | 11 |
| 上壳体 | 12 | 收容空间 | 13 |
| 凹陷部 | 14 | 台阶面 | 15 |
| 安装槽 | 16 | 卡扣块 | 161 |
| 电路板组件 | 20 | 电路板 | 21 |
| 凸出部 | 210 | 导电对接部 | 211 |
| 安装区域 | 212 | 导电路径 | 213 |
| 导热层 | 214 | 支撑件 | 22 |
| 连接器 | 23 | 第一绝缘体 | 230 |
| 收容腔 | 232 | 第一凸柱 | 233 |
| 第一导电端子 | 231 | 第一对接部 | 234 |
| 第一焊接部 | 235 | 对接连接器 | 24 |
| 第二绝缘体 | 240 | 基部 | 242 |
| 第二凸柱 | 244 | 配合部 | 243 |
| 第二导电端子 | 241 | 第二对接部 | 245 |
| 第二焊接部 | 246 | 电子元件 | 25 |
| 金属套圈 | 30 | 侧壁 | 31 |
| 安装空间 | 32 | 安装壁 | 33 |
| 凸起 | 331 | 锁扣组件 | 40 |
| 光电转换模组 | 50 | 透镜 | 51 |
| 套管 | 201 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
如图1-8所示，本发明光电连器100可与光传输介质200连接，所述光电连接器100包括金属壳体10或者其他合适的材料制造的能够导热的壳体、收容在金属壳体10内的电路板组件20、套设在金属壳体10外侧的金属套圈30、及安装在金属壳体外侧的锁扣组件40。所述电路板组件20上安装有将光信号转换成电信号，及将电信号转换成光信号的光电转换模组50。
如图1-3及6-8所示，所述金属壳体10包括下壳体11及与下壳体11配合的上壳体12。所述上壳体11与下壳体12共同围设成收容电路板组件20的收容空间13。所述壳体10的内侧壁设有凹陷部14及形成在凹陷部14与内侧壁之间的台阶面15。所述壳体10的外侧壁上设有自表面向内凹陷的安装槽16。所述壳体10设有向槽内凸伸的卡扣块161。
如图2-7所示，所述电路板组件20包括一对在上下方向上平行间隔设置的电路板21、夹持在一对电路板21之间的支撑件22、安装在其中一个电路板21上的电连接器23、安装在另一个电路板21上的与电连接器23配合的对接电连接器24、及安装在其中一个电路板21上的电子元件25，如微控制器（Micro-Controller）等，所述电子元件25设置在该对电路板21之间。所述一对电路板21通过电连接器23与对接电连接器24之间的配合共享一个电子元件25，从而，可以节省成本。所述电连接器23包括安装在电路板21上的第一绝缘体230及收容在第一绝缘体230内的若干第一导电端子231。所述第一绝缘体230包括收容腔232及与电路板21配合的一对第一凸柱233，所述第一导电端子231分成两排排列在收容腔232的相对两侧。所述第一导电端子231包括设置在收容腔232中与对接电连接器24配合的第一对接部234及延伸超出第一绝缘体230与电路板21表面焊接的第一焊接部235。所述对接连接器24包括安装在电路板21上的第二绝缘体240及固持在第二绝缘体240上的若干第二导电端子241。所述第二绝缘体240包括基部242、自基部242向一侧凸伸并可插入收容到电连接器23的收容腔232的配合部243、及自基部242向相反另一侧凸伸的一对第二凸柱244，用以与电路板21配合。所述第二导电端子241分成两排排列在配合部243的相对两外侧。所述第二导电端子241包括设置在配合部243处与第一导电端子231的第一对接部234配合的第二对接部245、及延伸超出第二绝缘体240与电路板21表面焊接的第二焊接部246。所述一对电路板21之间还可以通过导线或者其它方式实现电性连接。
所述各电路板21包括向两侧凸伸的凸出部210，所述凸出部210收容到壳体10的凹陷部14内并与台阶面15接触或者连接。所述电路板21上设有与对接电连接器配合的导电对接部211、供光电转换模组50固定安装的安装区域212、及与光电转换模组50电性连接的导电路径213。所述安装区域212设有导热层214，所述导热层214一直延伸到凸出部210，从而，光电转换模组50上产生的热量可通过导热层214传递到凸出部210后传递给金属壳体10散发，使得光电转换模组50可以稳定地工作。所述电路板21也可以设计成没有突出部210，而是通过壳体10上设有的突出结构与电路板21接触或者连接实现热传递。所述导热层214是形成在电路板21上的金属层，所述金属层与电路板21上的同侧的对接部211及导电路径213设置在同一层，但相互绝缘设置。在本实施例中，所述一对电路板21中的一个用以接受信号，另一个用以发射信号，当然，电路板21的数量也可以根据不同的产品或者需要，设计成一个或者两个以上，相应的电路板21也可以根据需要设计有与外壳10直接接触的凸出部210及与凸出部热导通的导热层214，从而光电转换模组50上产生的热量可以通过导热层214传递到凸出部210后再传递到外壳10散发。所述每个电路板21上也可以设计成同时能够发送及接受信号。
如图1-3及8所示，所述金属套圈30包括若干依次连接的侧壁31，该等侧壁31围设成周边开口的收容壳体10的安装空间32，所述开口处的相对两侧设有向安装空间32内延伸的安装壁33，所述安装壁33上设有半球形的凸起331，所述安装壁33收容到壳体10的安装槽16内，所述凸起331与卡扣块161卡扣配合，从而将金属套圈30固定在壳体10上。因，凸起331为一体冲压的半球形结构，从而可以使得所述安装壁33沿向安装空间32内延伸方向的尺寸为0.9毫米，比采用冲压形成弹片时，安装壁33在该方向的最小尺寸为1.2毫米减少了0.3毫米，从而在电路板组件20的尺寸变大，而进一步减少壳体10的壁厚后，安装壁33能够安装到壳体10上，避免与电路板组件20发生干涉或者短接。
如图2-5所示，所述光电转换模组50安装在一对电路板21的相反两侧，其中一个光电转换模组50安装在位于上方的电路板21的上表面，所述另一个光电转换模组50安装在位于下方的电路板21的下表面。所述光电转换模组50包括透镜51及与透镜51光耦合的光电转换元件（未图示），所述光电转换元件可以是将光信号转换成电信号的光电二极管，如正本负光电二极管（PIN PD，Positive-Intrinsic-Negative Photo Diode），也可以是将电信号转换成光信号的激光器，如垂直腔面发射激光器（VCSEL，Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser）。所述光传输介质200的一端分成两组，分别连接有套管201，所述套管与相应的透镜51光耦合，从而光信号可以在光电转换模组50与光传输介质之间传输。所述光传输介质可以是光纤或者聚合物波导管（Polymer Waveguide）等适合光信号传输的材料。
Claims (9)
1.一种光电连接器，其一端可与一电连接器配合，另一端可与光传输介质光耦合，所述光电连接器包括导热的壳体、收容在壳体内的电路板组件、及安装在电路板组件上的光电转换模组，所述电路板组件包括电路板，其特征在于：所述电路板上设有导热层，所述光电转换模组固定安装在导热层上并与导热层接触，所述导热层与壳体热导通，以将光电转换模组产生的热量通过导热层传递到壳体散发，所述电路板包括至少一个从电路板的侧边凸伸出来的凸出部，所述导热层延伸到所述凸出部以直接接触所述壳体。
2.如权利要求1所述的光电连接器，其特征在于：所述壳体的内侧壁设有凹陷部及形成在凹陷部与内侧壁之间的台阶面，所述凸出部收容在所述凹陷部内并与台阶面直接接触。
3.如权利要求2所述的光电连接器，其特征在于：所述电路板设有若干导电对接部用以与电连接器电性配合、及若干导电路径与相应的导电对接部电性连接，所述光电转换模组与所述导电路径电性连接，所述导热层、导电对接部及导电路径设置在同一平面，所述导热层与导电对接部及导电路径绝缘设置。
4.如权利要求1所述的光电连接器，其特征在于：所述电路板包括一对，该对电路板在上下方向上间隔设置，一电子元件安装在其中一个电路板上，另一个电路板与安装所述电子元件的电路板电性连接以共享该电子元件。
5.如权利要求4所述的光电连接器，其特征在于：所述其中一个电路板上安装有第一电连接器，所述另一个电路板上安装有第二电连接器用以与第一电连接器电性连接以实现前述两个电路板之间的电性连接。
6.如权利要求5所述的光电连接器，其特征在于：所述第一电连接器包括设有收容腔的第一绝缘本体、若干第一导电端子收容在所述收容腔中，所述第二电连接器包括第二绝缘本体及安装在第二绝缘本体上的若干第二导电端子，所述第二绝缘本体包括基部及配合部用以插入到收容腔内以使得第一导电端子与第二导电端子建立电性连接。
7.如权利要求1所述的光电连接器，其特征在于：进一步包括金属套圈套设在壳体的外侧，所述金属套圈包括一对安装壁用以插入到壳体内，各安装壁上均设有至少一个半球形的凸起与壳体锁扣配合。
8.一种光电连接器，包括金属壳体、装设在金属壳体内的一对电路板、一对电连接器、一对光电转换模组、一对光传输介质、及一个微控制器，所述一对电路板在上下方向上平行间隔设置，所述一对电连接器在上下方向上夹持在该对电路板之间并为该对电路板建立电性连接以让该对电路板共享，其中一个光电转换模组安装在位于上方的电路板的上表面，另一个光电转换模组安装在位于下方的电路板的下表面，其中一个光传输介质与其中一个光电转换模组光耦合，另一个光传输介质与另一个光电转换模组光耦合，其特征在于：所述电路板包括至少一个从电路板的侧边凸伸出来的凸出部，所述光电转换模组产生的热量可通过凸出部传输到金属壳体散发。
9.如权利要求8所述的光电连接器，其特征在于：所述微控制器设置在一对电路板之间。
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