CN207486521U - 光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种光模块，包括壳体、设置在壳体内的PCB基板、光学组件和发热器件，发热器件与壳体导热连接，壳体外设有多个肋片，多个肋片之间形成的气流通道与光模块的纵长方向一致，肋片具有第一端部、第二端部以及连接第一端部、第二端部的中间部，至少部分肋片的径向宽度自第一端部向中间部逐渐增大。

Description

光模块

技术领域

本实用新型涉及电子通讯设备领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

随着光通信领域的带宽不断提速，光模块带宽也随之升级。为响应市场对高带宽高速率数据传输的需求，模块设计越来越往小型化高密度的方向发展。光模块速率的提高一般都伴随着功率的提高，随着光模块功率增大，体积热密度也增大，导致光模块工作温度升高，光模块中对温度敏感的电光/光电转换元器件以及芯片性能会大大降低，甚至导致整个模块无法正常工作或者失效。因此，需要更高效的散热结构来改善散热问题。

发明内容

本实用新型的目的在于解决光模块散热效率不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种光模块，包括壳体、设置在壳体内的PCB基板、光学组件和发热器件，发热器件与壳体导热连接，壳体外设有多个肋片，多个肋片之间形成的气流通道与光模块的纵长方向一致，肋片具有第一端部、第二端部以及连接第一端部、第二端部的中间部，至少部分肋片的径向宽度自第一端部向中间部逐渐增大。

作为本实用新型的进一步改进，至少部分肋片的径向宽度自中间部向第二端部逐渐减小。

作为本实用新型的进一步改进，多个肋片之间形成的气流通道在壳体上热量集中的位置气流通道变窄。

作为本实用新型的进一步改进，多个肋片之间形成的气流通道在发热器件对应的壳体位置气流通道变窄。

作为本实用新型的进一步改进，多个肋片之间形成的气流通道在所述光模块靠近光收发接口的位置气流通道变窄。

作为本实用新型的进一步改进，第一端部或/和第二端部具有曲面状的平滑过渡。

作为本实用新型的进一步改进，多个肋片沿所述光模块的纵长方向贯穿所述壳体。

作为本实用新型的进一步改进，发热器件为激光器、光接收器或电学芯片。

作为本实用新型的进一步改进，肋片的形状为纺锤形、椭圆形、雨滴形、渐开线形中的至少一种。

作为本实用新型的进一步改进，肋片与壳体为一体成型结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的光模块的散热结构减小了风阻、增加了风速，使相同功率的风扇可制造更大的空气流量和更高的空气流速，提高了光模块的散热效率。

附图说明

图1是本实用新型光模块一实施例的剖面结构示意图；

图2是图1的爆炸示意图；

图3是本实用新型光模块的肋片俯视图；

图4是本实用新型光模块放置于笼子中的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

参图1，本实用新型的一个实施例公开了一种光模块，其包括壳体40、设置在壳体40内的PCB基板20、光学组件（可以是棱镜、波分复用器、光纤、反射镜等，此处未绘示）和发热器件10。其中，发热器件10与壳体40导热连接。发热器件10可以安装于PCB基板20上，也可以直接固定在壳体40上。在该实施例中，发热器件固定在PCB基板20上。发热器件10例如为电学芯片、光接收器或激光器等。壳体40采用导热性能良好的材料如铜、铝、或者铝合金等制成，其将发热器件10、光学组件及PCB基板20包围起来。此处，发热器件10产生的热量一部分通过PCB基板传导，一部分通过壳体40传导。此处是以一个发热器件10进行举例说明的，在其它实施例中，发热器件10的数量和位置可以根据实际需要进行设定。进一步的，发热器件10与壳体40之间通过散热垫30导热连接，这样可以使发热器件10与壳体40实现良好的热接触。

参图1和图2，在壳体40的的外表面上设置有多个肋片50，肋片50与壳体40一体成型。肋片50大致呈平行排布。所述“大致”是指肋片50并非直线型结构，但各肋片50的延伸方向相同。相邻肋片50相互间隔排列，其间隙限定气流通道60。气流通道60的延伸方向与光模块的纵长方向一致。发热器件10产生的热量，至少部分通过壳体40传导到肋片50，风扇形成的气流通过肋片50之间的气流通道60，与肋片50发生热交换并带走热量。

气流通道60具有进风端及出风端，分别位于壳体40的相对两端。此处可以有部分肋片50沿光模块的纵长方向贯穿壳体。

在另一实施方式中，可以是至少部分肋片50不连续地自进风端延伸至出风端（未图示），即肋片50分段设置，延伸方向相同。

参图3，肋片50的第一端部51位于进风端，第二端部53位于出风端。第一端部51具有曲面状的平滑过渡。根据空气动力学，气流在此处可平顺地通过，不会在进风端形成涡流。类似地，第二端部53也具有曲面状的平滑过渡，气流在此处以平缓的坡度流出，不同气流通道60流出的气体重新汇合，不会在出风端形成涡流。如此设置可减小风阻，使风压损失减少，相应地，经过气流通道60的空气流量会增大，风速增加。另一方面，避免局部涡流的形成可达到减少积灰的目的。

肋片50的第一端部51和第二端部53之间以曲面连接，使相邻肋片50所限定的气流通道60呈现两端窄、中间宽的形状。肋片50的形状可以为纺锤形、椭圆形、雨滴形、渐开线形或其他符合流体动力学的形状。

具体的，肋片50至少为二个，肋片50之间的间隙形成气流通道60。每一肋片50均包括第一端部51、第二端部53及位于其间的中间部52。肋片50的径向宽度自第一端部51向中间部52逐渐增大，并自中间部52向第二端部53逐渐减小，如此使气流通道60两端口处的横截面积大于中间部的横截面积。此处，“径向”垂直于肋片50的延伸方向。根据伯努利方程可知，通道内横截面积小的区域风速较快，所以气流通道60中部风速较快，更快风速可以保留较长距离（原理可参考Younes Shabany所著heat transfer：thermal management ofelectronic第7/9章节）。

气流通道60变窄的区域对应于壳体热量集中的位置，增加该区域的空气流速更加利于散热。

在一实施方式中，气流通道60变窄的区域对应于发热器件10的壳体位置。如果发热器件10有多个，也可以根据各个发热器件10的发热量和位置来相应设计对应地方的气流通道60的宽度。

光模块一般包括光收发接口和电接口。在另一实施方式中，气流通道60变窄的区域设置为靠近光收发接口的位置。

参考图4，在实际使用时，会将光模块放置于笼子80中。这样限定了一个半封闭的空间，在半封闭空间的一端设置风扇70，以促进发热器件10所在空间的空气对流，提高散热效率。风扇70会产生气流，气流流经光模块的肋片从而带走光模块产生的热量。经仿真测算，当仿真芯片为5w时，在全部由气流散热的情况下，本实用新型提供的光模块可减少热阻0.36K/W，发热器件温度可比常规结构降低1.8℃。因此，本实用新型通过在光模块的壳体上设置用于散热的肋片，并对肋片的形状进行设计以达到良好的散热效果。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光模块，包括壳体、设置在壳体内的PCB基板、光学组件和发热器件，所述发热器件与所述壳体导热连接，其特征在于，所述壳体外设有多个肋片，所述多个肋片之间形成的气流通道与所述光模块的纵长方向一致，所述肋片具有第一端部、第二端部以及连接第一端部、第二端部的中间部，至少部分所述肋片的径向宽度自第一端部向中间部逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，至少部分所述肋片的径向宽度自中间部向第二端部逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述多个肋片之间形成的气流通道在壳体上热量集中的位置气流通道变窄。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述多个肋片之间形成的气流通道在所述发热器件对应的壳体位置气流通道变窄。

5.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述多个肋片之间形成的气流通道在所述光模块靠近光收发接口的位置气流通道变窄。

6.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一端部或/和所述第二端部具有曲面状的平滑过渡。

7.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述多个肋片沿所述光模块的纵长方向贯穿所述壳体。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的光模块，其特征在于，所述发热器件为激光器、光接收器或电学芯片。

9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的光模块，其特征在于，所述肋片的形状为纺锤形、椭圆形、雨滴形、渐开线形中的至少一种。

10.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的光模块，其特征在于，所述肋片与所述壳体为一体成型结构。