[发明专利]一种光模块封装结构及光模块

说明书

技术领域

本发明属于光电转换器件技术领域，具体地说，是涉及一种光模块的封装结构。

背景技术

随着光通信技术的快速推广和深入应用，光电转换模块的需求与日剧增，市场需求也朝着不断小型化、高速率、高密度、大功率方向发展，但随之带来的模块封装散热问题，就成了影响大功率光电转换模块产品性能及使用寿命的瓶颈。

大功率光电转换模块工作时所产生的热量主要来自于内部的芯片，例如光收发芯片、驱动芯片等。目前，市场上出现的此类小型化大功率光电转换模块，虽然已经关注到了封装散热问题，并在设计时着力进行解决，但是散热效果远不够理想。究其原因是，现有的光模块封装结构普遍存在芯片的载体与光模块的壳体分离的问题，从芯片到壳体的散热通道中包含空气隙或者导热胶，由此增加了热阻，导致散热的长期稳定性与产品一致性都不好，光路电路密封与芯片散热不能兼顾。

公开号为US2015/0362686 A1美国专利申请，公开了一种可插式连接器，其散热方式采用将连接器内部的发热芯片以及PCB板贴装到导热板上，经由导热板传递到外壳上，再由外壳进行散热。此导热方法，其芯片载体与散热壳体相互独立且分离，整个热传导路径中存在多个接触界面，界面间存在空气隙或者导热胶，这些瓶颈严重阻碍了热传导，热量难以高效地传导至散热外壳上，因此，散热效果不够理想，散热的长期稳定性与产品一致性都不好。而且该连接器的下部开放，未能实现整体密封。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光模块的封装结构，以有效解决光模块内部芯片的散热问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明在一个方面提出了一种光模块封装结构，包括顶盖、底板和中间壳体；在所述底板上开设有用于插装电连接器的空腔；所述中间壳体包括四周外壳、横板和芯片载体；所述四周外壳包括呈相对位置关系的左侧壁和右侧壁以及呈相对位置关系的前侧壁和后侧壁，所述顶盖安装在所述四周外壳的顶部，所述底板位于所述四周外壳的底部；所述横板从所述四周外壳的左侧壁的内侧延伸至所述右侧壁的内侧，并沿所述延伸的方向形成两条呈相对位置关系的长条形装配孔，所述装配孔用于在光模块的PCB板装配到所述横板的底面上时，使PCB板的两个侧柔板得以穿过，进而从所述横板的底面延伸至所述横板的顶面；所述芯片载体位于所述横板的顶面，用于承载光模块中工作时发热的芯片；其中，所述四周外壳、横板和芯片载体由金属材料一体成型。

优选的，所述横板的前后两个侧边与所述四周壳体的前侧壁和后侧壁分离，形成前后两条间隙，优选将所述的两条间隙作为两条所述的长条形装配孔。

为了便于所述芯片与PCB板连接，本发明优选设计所述芯片载体凸出于所述横板的顶面，且包括前载体、后载体和中间载体；其中，所述中间载体用于承载光模块中的光收发芯片，位于所述前载体和后载体之间，且凸出于所述横板的顶面的高度大于所述前载体和后载体凸出于所述横板的顶面的高度；所述前载体用于承载光模块中的驱动芯片，从所述中间载体向所述四周外壳的前侧壁的方向延伸；所述后载体用于承载光模块中的驱动芯片，从所述中间载体向所述四周外壳的后侧壁的方向延伸；所述前载体和后载体凸出于所述横板的顶面的高度优选满足以下要求：当所述驱动芯片安装到所述前载体和后载体上时，所述驱动芯片的接线口与延伸到所述横板的顶面上的所述PCB板的两个侧柔板的引线端正对。

为了便于限定侧柔板以及透镜组件在所述横板上的安装位置，本发明在所述横板的顶面还设置有多个立柱，所述立柱沿垂直于所述横板的顶面的方向向上延伸，用于与开设在所述PCB板的两个侧柔板上插装孔以及光模块中的透镜组件上的插装孔插装定位。

为了进一步扩大散热面积，本发明在所述光模块封装结构中还设置有左台面和右台面；所述左台面的底面与所述横板的顶面结合，左台面的左侧面与所述四周外壳的左侧壁结合，左台面的顶面在所述顶盖安装到所述四周外壳上时与所述顶盖贴合；所述右台面的底面与所述横板的顶面结合，右台面的右侧面与所述四周外壳的右侧壁结合，右台面的顶面在所述顶盖安装到所述四周外壳上时与所述顶盖贴合；其中，所述左台面、右台面和顶盖均由金属材料制成，由此可以将芯片产生的热量除了通过四周外壳散发出去外，还可以通过左、右台面传导至顶盖，经由顶盖辅助散热，从而实现了散热面积的进一步扩大，加快了导热速度。

优选的，所述左台面、右台面与所述四周外壳以及横板一体成型，以避免出现空气隙，导致散热性能的下降。

优选的，所述左台面的顶面和右台面的顶面分别通过导热胶与所述顶盖粘合，以对上部腔体进行密封处理。