本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光模塊散熱結(jié)構(gòu)及無線通訊設(shè)備。
背景技術(shù):
在通信技術(shù)領(lǐng)域,光模塊的應(yīng)用非常廣泛,光模塊(opticalmodule),由光電子器件、功能電路和光接口等組成,光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。光模塊的作用是光電轉(zhuǎn)換,發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào),通過光纖傳送后,接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)?,F(xiàn)如今,隨著科技的發(fā)展,無線光模塊熱耗逐步增大,溫度規(guī)格卻無明顯提升,在外殼尺寸固定的條件下,散熱問題越來越突出,成為無線模塊的散熱瓶頸。一般的,為了將光模塊的熱量導(dǎo)出,需要將光模塊和散熱器傳熱連接,以對(duì)光模塊進(jìn)行散熱。
如圖1所示,為現(xiàn)有技術(shù)的一種光模塊散熱結(jié)構(gòu)的示意圖,光模塊01安裝在光模塊籠子02內(nèi),光模塊籠子02上設(shè)有內(nèi)凹的彈性浮動(dòng)籠子021,彈性浮動(dòng)籠子021與光模塊01接觸,通過導(dǎo)熱墊04將彈性浮動(dòng)籠子021和散熱器03導(dǎo)熱連接,進(jìn)而光模塊01的熱量通過彈性浮動(dòng)籠子021與導(dǎo)熱墊04傳遞至散熱器03,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊01散熱。
但是,現(xiàn)有技術(shù)中的熱傳遞過程中,由于彈性浮動(dòng)籠子021與光模塊01為干接觸導(dǎo)熱,進(jìn)而接觸熱阻比較高,熱量傳遞效果不好。接觸熱阻是由于兩接觸面凹凸不平使得接觸不完全而產(chǎn)生的熱阻。接觸熱阻的大小與接觸表面的材料、連接方式、表面狀況及接觸壓力大小等多種因素有關(guān)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù),在材料和表面狀況一定的情況下,接觸壓力越大,接觸熱阻越小,因此,想要提高熱量傳遞效果,必須增大接觸壓力,但是增大接觸壓力后可能會(huì)使光模塊01由于浮動(dòng)籠子021的壓力而不能取出。因此,必須同時(shí)解決光模塊低接觸熱阻與可方便安裝拆卸才能滿足光模塊產(chǎn)品演進(jìn)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)的實(shí)施例提供一種光模塊散熱結(jié)構(gòu)及無線通訊設(shè)備,能解決現(xiàn)有技術(shù)的光模塊接觸熱阻較高的問題,且光模塊安裝拆卸方便。
為達(dá)到上述目的,本申請(qǐng)的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
第一方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種光模塊散熱結(jié)構(gòu),包括:
光模塊安裝籠,所述光模塊安裝籠內(nèi)可拆卸安裝有光模塊,所述光模塊安裝籠上開設(shè)有窗口;
散熱裝置,所述散熱裝置包括散熱器,熱傳導(dǎo)模塊和柔性接觸組件,所述散熱器與所述熱傳導(dǎo)模塊導(dǎo)熱連接,所述熱傳導(dǎo)模塊上設(shè)有凸臺(tái),所述凸臺(tái)伸入所述窗口內(nèi),所述柔性接觸組件包括由柔性導(dǎo)熱材料制成的第一導(dǎo)熱墊,所述第一導(dǎo)熱墊固定于所述凸臺(tái)上,且與所述光模塊安裝籠內(nèi)的光模塊接觸;
彈性件,所述彈性件可向所述熱傳導(dǎo)模塊施加彈性力,使所述第一導(dǎo)熱墊與所述光模塊擠壓接觸。
本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例的一種光模塊散熱結(jié)構(gòu),光模塊可拆卸安裝在光模塊安裝籠內(nèi),且光模塊安裝籠上開設(shè)有窗口,熱傳導(dǎo)模塊上的凸臺(tái)伸入窗口內(nèi),在凸臺(tái)上固定有由柔性導(dǎo)熱材料制成的第一導(dǎo)熱墊(包括于柔性接觸組件內(nèi)),第一導(dǎo)熱墊與光模塊接觸,這樣,光模塊產(chǎn)生的熱量通過第一導(dǎo)熱墊可傳遞至熱傳導(dǎo)模塊上,同時(shí),由于熱傳導(dǎo)模塊與散熱器導(dǎo)熱連接,進(jìn)而熱量可以傳遞至散熱器上,以對(duì)光模塊散熱。為增加光模塊和第一導(dǎo)熱墊的熱傳導(dǎo)效果,還包括彈性件,彈性件可向熱傳導(dǎo)模塊施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊與所述光模塊擠壓接觸。相比較現(xiàn)有技術(shù),光模塊的熱量傳遞至散熱器的過程中,由于第一導(dǎo)熱墊為柔性導(dǎo)熱材料制成,光模塊與第一導(dǎo)熱墊、第一導(dǎo)熱墊與熱傳導(dǎo)模塊的接觸熱阻都比較低,同時(shí),通過彈性件向熱傳導(dǎo)模塊施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊與所述光模塊擠壓接觸,更加增大了熱傳導(dǎo)的效率,也即進(jìn)一步減小了接觸熱阻,而且,在光模塊安裝或拆卸時(shí)彈性件可發(fā)生形變,進(jìn)而可以方便拆卸光模塊。
在第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述柔性接觸組件還包括保護(hù)膜,所述保護(hù)膜包覆于所述第一導(dǎo)熱墊用于接觸所述光模塊的表面上。光模塊的安裝或拆卸一般為拔插的方式,而柔性導(dǎo)熱材料制成的第一導(dǎo)熱墊易在光模塊拔插過程中被磨傷損壞,因此,柔性接觸組件還包括保護(hù)膜,用以保護(hù)第一導(dǎo)熱墊。
在第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述熱傳導(dǎo)模塊上圍繞所述凸臺(tái)的一周設(shè)有環(huán)槽,所述第一導(dǎo)熱墊和所述保護(hù)膜依次疊置于所述凸臺(tái)上,所述環(huán)槽內(nèi)配合嵌設(shè)有卡環(huán),所述保護(hù)膜的邊緣固定于所述卡環(huán)與所述環(huán)槽的槽底之間。通過卡環(huán)和環(huán)槽配合,可將保護(hù)膜的邊緣壓緊固定。當(dāng)然,卡環(huán)可以僅壓緊固定保護(hù)膜的邊緣,通過保護(hù)膜固定第一導(dǎo)熱墊;卡環(huán)也可以將保護(hù)膜和第一導(dǎo)熱墊的邊緣同時(shí)壓緊固定。
在第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述卡環(huán)由導(dǎo)電材料制成,所述卡環(huán)與所述光模塊安裝籠的窗口一周接觸。由于保護(hù)膜與光模塊直接接觸,且一般由絕緣材料制成,通過導(dǎo)電材料制成的卡環(huán)與光模塊安裝籠的窗口一周接觸,可以防止從窗口處漏磁的現(xiàn)象,避免對(duì)其他元件產(chǎn)生電磁干擾。
在第一方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述第一導(dǎo)熱墊由導(dǎo)熱硅膠制成。為保證第一導(dǎo)熱墊的柔性導(dǎo)熱特性,第一導(dǎo)熱墊可以是用普通的硅膠作為原料,通過添加導(dǎo)熱粉末等比較特殊的工藝讓導(dǎo)熱硅膠片成為具有導(dǎo)熱性能非常好的硅膠制品。這樣,第一導(dǎo)熱墊具有一定的柔韌性、優(yōu)良的絕緣性、壓縮性、表面天然的粘性,同時(shí)還起到絕緣、減震等作用,且厚度適用范圍廣,是一種極佳的導(dǎo)熱填充材料,能廣泛應(yīng)用于電子電器產(chǎn)品中。
在第一方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述保護(hù)膜由聚酰亞胺薄膜制成。聚酰亞胺薄膜,由均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚在強(qiáng)極性溶劑中經(jīng)縮聚并流延成膜再經(jīng)亞胺化而成。一般呈黃色透明,具有優(yōu)良的耐高低溫性、電氣絕緣性、粘結(jié)性、耐輻射性、耐介質(zhì)性,能在-269℃~280℃的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用,短時(shí)可達(dá)到400℃的高溫。20℃時(shí)拉伸強(qiáng)度為200mpa,200℃時(shí)大于100mpa。特別適宜用作柔性印制電路板基材和各種耐高溫電機(jī)電器絕緣材料。
在第一方面的第六種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,熱傳導(dǎo)模塊在可以實(shí)現(xiàn)將熱量傳導(dǎo)至散熱器的前提下,還需要通過彈性件向熱傳導(dǎo)模塊施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊與光模塊擠壓接觸,具體的結(jié)構(gòu)可以有多種實(shí)現(xiàn)方式,例如,所述熱傳導(dǎo)模塊包括熱端導(dǎo)熱基板、熱管以及冷端導(dǎo)熱基板,所述熱端導(dǎo)熱基板與所述冷端導(dǎo)熱基板通過熱管連接,所述熱管可產(chǎn)生彈性形變,所述熱端導(dǎo)熱基板用于與所述第一導(dǎo)熱墊導(dǎo)熱連接,所述冷端導(dǎo)熱基板與所述散熱器連接,所述彈性件包括第一彈性件,所述熱端導(dǎo)熱基板與所述散熱器之間通過所述第一彈性件連接。通過熱端導(dǎo)熱基板吸收第一導(dǎo)熱墊傳導(dǎo)的光模塊的熱量,再通過熱管傳導(dǎo)至冷端導(dǎo)熱基板,冷端導(dǎo)熱基板與散熱器連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊的散熱。同時(shí),為了配合彈性件的作用力,熱管可產(chǎn)生彈性形變,這樣,第一彈性件向熱端導(dǎo)熱基板施加彈性力,可使第一導(dǎo)熱墊與光模塊擠壓接觸,保證良好的導(dǎo)熱效果。
在第一方面的第七種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述凸臺(tái)設(shè)置于所述熱端導(dǎo)熱基板上。熱端導(dǎo)熱基板與第一導(dǎo)熱墊導(dǎo)熱連接,因此,凸臺(tái)設(shè)置于熱端導(dǎo)熱基板與第一導(dǎo)熱墊之間,以伸入窗口內(nèi)。
在第一方面的第八種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述熱傳導(dǎo)模塊還包括半導(dǎo)體制冷器,所述半導(dǎo)體制冷器設(shè)置于所述熱端導(dǎo)熱基板與所述第一導(dǎo)熱墊之間,所述凸臺(tái)設(shè)置于所述半導(dǎo)體制冷器的冷面上,所述半導(dǎo)體制冷器的熱面與所述熱端導(dǎo)熱基板連接。將光模塊的熱量傳導(dǎo)至散熱器,是通過散熱器風(fēng)冷來散熱。為了進(jìn)一步降低光模塊的溫度,在熱端導(dǎo)熱基板與第一導(dǎo)熱墊之間設(shè)置了半導(dǎo)體制冷器,這樣,半導(dǎo)體制冷器通電后,呈一面冷一面熱的狀態(tài),冷面與第一導(dǎo)熱墊接觸,熱面與熱端導(dǎo)熱基板接觸,冷面可進(jìn)一步降低光模塊的溫度,加快熱傳導(dǎo),熱面的熱量依次通過熱端導(dǎo)熱基板、熱管和冷端導(dǎo)熱基板傳導(dǎo)至散熱器以散熱至空氣中。
在第一方面的第九種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述半導(dǎo)體制冷器通過扣具與所述熱端導(dǎo)熱基板卡接。為方便安裝固定半導(dǎo)體制冷器,設(shè)置了扣具,半導(dǎo)體制冷器通過扣具可卡接在光模塊安裝籠上。
在第一方面的第十種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述半導(dǎo)體制冷器與所述熱端導(dǎo)熱基板之間設(shè)有第二導(dǎo)熱墊,所述第二導(dǎo)熱墊由柔性導(dǎo)熱材料制成。為減少半導(dǎo)體制冷器與熱端導(dǎo)熱基板之間的接觸熱阻,同樣的,在半導(dǎo)體制冷器與熱端導(dǎo)熱基板之間設(shè)置了由柔性導(dǎo)熱材料制成的第二導(dǎo)熱墊。
在第一方面的第十一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述第一彈性件為橡膠墊。
在第一方面的第十二種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,熱傳導(dǎo)模塊的另外一種實(shí)現(xiàn)方式:所述熱傳導(dǎo)模塊包括第一插齒組和第二插齒組,所述第一插齒組和第二插齒組均由導(dǎo)熱材料制成,所述第一插齒組包括第一基板和垂直于所述第一基板設(shè)置的多個(gè)第一插齒,多個(gè)所述第一插齒相互平行,所述第二插齒組包括第二基板和垂直于所述第二基板設(shè)置的多個(gè)第二插齒,多個(gè)所述第二插齒相互平行,所述第一插齒組和第二插齒組沿豎直方向相互插接,所述第一插齒的齒面和第二插齒的齒面相對(duì)且可傳遞熱量,所述第一基板與所述散熱器連接,所述第二基板與所述第一導(dǎo)熱墊導(dǎo)熱連接,所述彈性件包括第二彈性件,所述第二彈性件設(shè)置于所述第一插齒組和第二插齒組之間,所述第二彈性件向所述第二插齒組施加向靠近所述光模塊移動(dòng)的彈力。通過與第一導(dǎo)熱墊導(dǎo)熱連接的第二插齒組將光模塊的熱量導(dǎo)出,第二插齒組將熱量傳遞給第一插齒組,第一插齒組與散熱器連接,進(jìn)而將熱量傳導(dǎo)至散熱器,進(jìn)行散熱。第一插齒組和第二插齒組可拔插的導(dǎo)熱連接,在第一插齒組和第二插齒組之間設(shè)置第二彈性件,通過第二彈性件向第二插齒組施加向靠近光模塊移動(dòng)的彈力,可使第一導(dǎo)熱墊與光模塊擠壓接觸,保證良好的導(dǎo)熱效果。
當(dāng)然,在熱傳導(dǎo)模塊包括第一插齒組和第二插齒組的方案中,也可以設(shè)置半導(dǎo)體制冷器,且半導(dǎo)體制冷器的冷面與第一導(dǎo)熱墊連接,半導(dǎo)體制冷器的熱面與第二插齒組的第二基板連接,也可以進(jìn)一步提高導(dǎo)熱效果。而且,在半導(dǎo)體制冷器的熱面與第二基板之間,也可設(shè)置由由柔性導(dǎo)熱材料制成的導(dǎo)熱墊,以減少接觸熱阻。
在第一方面的第十三種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,還包括限位件,所述限位件用于阻止所述第一插齒組和第二插齒組沿平行于所述齒面的水平方向相對(duì)移動(dòng)。為避免第一插齒組和第二插齒組沿水平方向錯(cuò)位,設(shè)置限位件,以阻止第一插齒組和第二插齒組沿平行于齒面的水平方向相對(duì)移動(dòng)。
在第一方面的第十四種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述限位件為限位桿,所述第一插齒沿垂直于齒面的方向開設(shè)有第一通孔,所述第二插齒沿垂直于齒面的方向開設(shè)有第二通孔,所述限位件依次穿過所述第一通孔和第二通孔設(shè)置,所述第二通孔沿豎直方向的孔徑大于沿水平方向的孔徑。
在第一方面的第十五種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述限位桿為兩個(gè),兩個(gè)所述限位桿相互平行且位于同一水平高度。在光模塊插入時(shí)不一定能保證水平,此結(jié)構(gòu)可自動(dòng)適應(yīng)匹配光模塊的安裝角度。
在第一方面的第十六種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述第二彈性件為彈簧、彈片或扭簧。
在第一方面的第十七種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述第一插齒和第二插齒的齒面之間的間隙為0.05毫米。
在第一方面的第十八種可能實(shí)現(xiàn)的方式中,所述散熱器包括由導(dǎo)熱材料制成的殼體和形成于所述殼體上的散熱齒,所述光模塊安裝籠以及所述熱傳導(dǎo)模塊均設(shè)置于所述殼體內(nèi)。
第二方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種無線通訊設(shè)備,包括第一方面的光模塊散熱結(jié)構(gòu)。
本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例的一種無線通訊設(shè)備,由于包括了第一方面的光模塊散熱結(jié)構(gòu),因此,具有與第一方面的光模塊散熱結(jié)構(gòu)同樣的技術(shù)效果,即,能解決現(xiàn)有技術(shù)的光模塊接觸熱阻較高的問題,且光模塊安裝拆卸方便。
附圖說明
下面對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種光模塊散熱結(jié)構(gòu)的示意圖;其中,圖1(a)為光模塊籠子和光模塊的分解示意圖,圖1(b)為光模塊籠子安裝在散熱結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例的光模塊散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例的光模塊散熱結(jié)構(gòu)的卡環(huán)和凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例的光模塊散熱結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)模塊包括熱端導(dǎo)熱基板、熱管以及冷端導(dǎo)熱基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例的光模塊散熱結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)模塊包括熱端導(dǎo)熱基板、熱管以及冷端導(dǎo)熱基板,且設(shè)置半導(dǎo)體制冷器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例的光模塊散熱結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)模塊包括第一插齒組和第二插齒組的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例的光模塊散熱結(jié)構(gòu)的第一插齒組和第二插齒組的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1—光模塊安裝籠;2—光模塊;11—窗口;3—散熱裝置;4—散熱器;5—熱傳導(dǎo)模塊;6—柔性接觸組件;51—凸臺(tái);52—環(huán)槽;53—卡環(huán);54—熱端導(dǎo)熱基板;55—熱管;56—冷端導(dǎo)熱基板;57—半導(dǎo)體制冷器;31—扣具;58—第一插齒組;59—第二插齒組;61—第一導(dǎo)熱墊;62—保護(hù)膜;32—第二導(dǎo)熱墊;7—彈性件;71—第一彈性件;72—第二彈性件;581—第一基板;582—第一插齒;583—第一通孔;591—第二基板;592—第二插齒;593—第二通孔;8—限位件。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行描述。
在本申請(qǐng)的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于安裝的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本申請(qǐng)和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種光模塊散熱結(jié)構(gòu),如圖2、圖3和圖4所示,包括:光模塊安裝籠1,光模塊安裝籠1內(nèi)可拆卸安裝有光模塊2,光模塊安裝籠1上開設(shè)有窗口11;散熱裝置3,散熱裝置3包括散熱器4,熱傳導(dǎo)模塊5和柔性接觸組件6,散熱器4與熱傳導(dǎo)模塊5導(dǎo)熱連接,熱傳導(dǎo)模塊5上設(shè)有凸臺(tái)51,凸臺(tái)51伸入窗口11內(nèi),柔性接觸組件6包括由柔性導(dǎo)熱材料制成的第一導(dǎo)熱墊61,第一導(dǎo)熱墊61固定于凸臺(tái)51上,且與光模塊安裝籠1內(nèi)的光模塊2接觸;彈性件7,彈性件7可向熱傳導(dǎo)模塊5施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊61與光模塊2擠壓接觸。
本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例的一種光模塊散熱結(jié)構(gòu),光模塊2可拆卸安裝在光模塊安裝籠1內(nèi),且光模塊安裝籠1上開設(shè)有窗口11,熱傳導(dǎo)模塊5上的凸臺(tái)51伸入窗口11內(nèi),在凸臺(tái)51上固定有由柔性導(dǎo)熱材料制成的第一導(dǎo)熱墊61(包括于柔性接觸組件6內(nèi)),第一導(dǎo)熱墊61與光模塊2接觸,這樣,光模塊2產(chǎn)生的熱量通過第一導(dǎo)熱墊61可傳遞至熱傳導(dǎo)模塊5上,同時(shí),由于熱傳導(dǎo)模塊5與散熱器4導(dǎo)熱連接,進(jìn)而熱量可以傳遞至散熱器4上,以對(duì)光模塊2散熱。為增加光模塊1和第一導(dǎo)熱墊61的熱傳導(dǎo)效果,還包括彈性件7,彈性件7可向熱傳導(dǎo)模塊5施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊61與光模塊1擠壓接觸。相比較現(xiàn)有技術(shù),光模塊1的熱量傳遞至散熱器4的過程中,由于第一導(dǎo)熱墊61為柔性導(dǎo)熱材料制成,光模塊1與第一導(dǎo)熱墊61、第一導(dǎo)熱墊61與熱傳導(dǎo)模塊5的接觸熱阻都比較低,同時(shí),通過彈性件7向熱傳導(dǎo)模塊5施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊61與光模塊1擠壓接觸,更加增大了熱傳導(dǎo)的效率,也即進(jìn)一步減小了接觸熱阻,而且,在光模塊32安裝或拆卸時(shí)彈性件7可發(fā)生形變,進(jìn)而可以方便拆卸光模塊。
第一導(dǎo)熱墊61接觸光模塊2的表面,由于光模塊2制作工藝和安裝的影響,其表面可能不平整,造成第一導(dǎo)熱墊61和光模塊之間具有間隙。因此,如圖4所示,柔性接觸組件6還包括保護(hù)膜62,保護(hù)膜62包覆于第一導(dǎo)熱墊61用于接觸光模塊2的表面上。光模塊2的安裝或拆卸一般為拔插的方式,而柔性導(dǎo)熱材料制成的第一導(dǎo)熱墊61易在光模塊2拔插過程中被磨傷損壞,因此,柔性接觸組件6還包括保護(hù)膜62,用以保護(hù)第一導(dǎo)熱墊61。保護(hù)膜62韌性良好,耐摩擦,薄且柔軟,可以隨著第一導(dǎo)熱墊61形變將上述間隙填充,進(jìn)一步降低接觸熱阻。
為了將保護(hù)膜62固定,參照?qǐng)D3和圖4,熱傳導(dǎo)模塊5上圍繞凸臺(tái)51的一周設(shè)有環(huán)槽52,第一導(dǎo)熱墊61和保護(hù)膜62依次疊置于凸臺(tái)51上,環(huán)槽52內(nèi)配合嵌設(shè)有卡環(huán)53,保護(hù)膜62的邊緣固定于卡環(huán)53與環(huán)槽52的槽底之間。通過卡環(huán)53和環(huán)槽52配合,可將保護(hù)膜62的邊緣壓緊固定。當(dāng)然,卡環(huán)53可以僅壓緊固定保護(hù)膜62的邊緣,通過保護(hù)膜62固定第一導(dǎo)熱墊61;卡環(huán)53也可以將保護(hù)膜62和第一導(dǎo)熱墊61的邊緣同時(shí)壓緊固定。
由于保護(hù)膜62與光模塊2直接接觸,且一般由絕緣材料制成,這樣,在光模塊安裝籠1的窗口11處可能發(fā)生漏磁現(xiàn)象。為了避免漏磁現(xiàn)象,參照?qǐng)D2和圖3,卡環(huán)53由導(dǎo)電材料制成,卡環(huán)53與光模塊安裝籠1的窗口11一周接觸。通過導(dǎo)電材料制成的卡環(huán)53與光模塊安裝籠1的窗口11一周接觸,可以防止從窗口11處漏磁的現(xiàn)象,避免對(duì)其他元件產(chǎn)生電磁干擾。
需要說明的是,卡環(huán)53可為鋁合金材料制成,采用過盈配合壓接在凹槽中。
為保證第一導(dǎo)熱墊61的柔性導(dǎo)熱特性,第一導(dǎo)熱墊61可以是用普通的硅膠作為原料,通過添加導(dǎo)熱粉末等比較特殊的工藝讓導(dǎo)熱硅膠片成為具有導(dǎo)熱性能非常好的硅膠制品。因此,第一導(dǎo)熱墊61由導(dǎo)熱硅膠制成。這樣,第一導(dǎo)熱墊61具有一定的柔韌性、優(yōu)良的絕緣性、壓縮性、表面天然的粘性,同時(shí)還起到絕緣、減震等作用,且厚度適用范圍廣,是一種極佳的導(dǎo)熱填充材料,能廣泛應(yīng)用于電子電器產(chǎn)品中。第一導(dǎo)熱墊的厚度可為0.5毫米。
保護(hù)膜62可由聚酰亞胺薄膜制成。聚酰亞胺薄膜,由均苯四甲酸二酐和二胺基二苯醚在強(qiáng)極性溶劑中經(jīng)縮聚并流延成膜再經(jīng)亞胺化而成。一般呈黃色透明,具有優(yōu)良的耐高低溫性、電氣絕緣性、粘結(jié)性、耐輻射性、耐介質(zhì)性,能在-269℃~280℃的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用,短時(shí)可達(dá)到400℃的高溫。20℃時(shí)拉伸強(qiáng)度為200mpa,200℃時(shí)大于100mpa。特別適宜用作柔性印制電路板基材和各種耐高溫電機(jī)電器絕緣材料。另外,保護(hù)膜62的厚度一般為0.025毫米。
熱傳導(dǎo)模塊5在可以實(shí)現(xiàn)將熱量傳導(dǎo)至散熱器4的前提下,還需要通過彈性件7向熱傳導(dǎo)模塊5施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊61與光模塊2擠壓接觸,具體的結(jié)構(gòu)可以有多種實(shí)現(xiàn)方式,例如,如圖4和圖5所示,熱傳導(dǎo)模塊5包括熱端導(dǎo)熱基板54、熱管55以及冷端導(dǎo)熱基板56,熱端導(dǎo)熱基板54與冷端導(dǎo)熱基板56通過熱管55連接,熱管55可產(chǎn)生彈性形變,熱端導(dǎo)熱基板54用于與第一導(dǎo)熱墊61導(dǎo)熱連接,冷端導(dǎo)熱基板56與散熱器4連接,彈性件7包括第一彈性件71,熱端導(dǎo)熱基板54與散熱器4之間通過第一彈性件71連接。通過熱端導(dǎo)熱基板54吸收第一導(dǎo)熱墊61傳導(dǎo)的光模塊2的熱量,再通過熱管55傳導(dǎo)至冷端導(dǎo)熱基板56,冷端導(dǎo)熱基板56與散熱器4連接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊2的散熱。同時(shí),為了配合彈性件7的作用力,熱管55可產(chǎn)生彈性形變,這樣,第一彈性件71向熱端導(dǎo)熱基板54施加彈性力,可使第一導(dǎo)熱墊61與光模塊2擠壓接觸,保證良好的導(dǎo)熱效果。
需要說明的是,熱管55是利用介質(zhì)在熱端蒸發(fā)后在冷端冷凝的相變過程(即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結(jié)潛熱),使熱量快速傳導(dǎo)。其具有很高的導(dǎo)熱性、優(yōu)良的等溫性和很好的環(huán)境適應(yīng)性。熱管55可選用細(xì)長(zhǎng)的銅管制成,銅管內(nèi)具有用于導(dǎo)熱的冷媒,在具有很高的導(dǎo)熱性的前提下,可以發(fā)送彈性變形。
參照?qǐng)D4,熱端導(dǎo)熱基板54與第一導(dǎo)熱墊61導(dǎo)熱連接,因此,凸臺(tái)51設(shè)置于熱端導(dǎo)熱基板54與第一導(dǎo)熱墊61之間,以伸入窗口11內(nèi)。
光模塊2的熱量傳導(dǎo)至散熱器4,而散熱器4上的熱量一般上通過風(fēng)冷來散熱的。為了進(jìn)一步提高傳熱效率,快速降低光模塊2的溫度,如圖5所示,熱傳導(dǎo)模塊5還包括半導(dǎo)體制冷器57,半導(dǎo)體制冷器57設(shè)置于熱端導(dǎo)熱基板54與第一導(dǎo)熱墊61之間,凸臺(tái)51設(shè)置于半導(dǎo)體制冷器57的冷面上,半導(dǎo)體制冷器57的熱面與熱端導(dǎo)熱基板54連接。在熱端導(dǎo)熱基板54與第一導(dǎo)熱墊61之間設(shè)置了半導(dǎo)體制冷器57,半導(dǎo)體制冷器57通電后,呈一面冷一面熱的狀態(tài),冷面與第一導(dǎo)熱墊61接觸,熱面與熱端導(dǎo)熱基板54接觸,冷面可進(jìn)一步降低光模塊的溫度,加快熱傳導(dǎo),熱面的熱量依次通過熱端導(dǎo)熱基板54、熱管55和冷端導(dǎo)熱基板56傳導(dǎo)至散熱器4以散熱至空氣中。
為方便安裝固定半導(dǎo)體制冷器57,如圖5所示,半導(dǎo)體制冷器57通過扣具31與熱端導(dǎo)熱基板54卡接。設(shè)置了扣具31,半導(dǎo)體制冷器57通過扣具31可很方便地卡接固定在光模塊安裝籠1上。
參照?qǐng)D5,為減小半導(dǎo)體制冷器57與熱端導(dǎo)熱基板54之間的接觸熱阻,半導(dǎo)體制冷器57與熱端導(dǎo)熱基板54之間設(shè)有第二導(dǎo)熱墊,第二導(dǎo)熱墊由柔性導(dǎo)熱材料制成。在半導(dǎo)體制冷器57與熱端導(dǎo)熱基板54之間設(shè)置了由柔性導(dǎo)熱材料制成的第二導(dǎo)熱墊32,通過這種柔性導(dǎo)熱接觸,可以減小接觸熱阻。
第一彈性件71需要向熱傳導(dǎo)模塊5施加彈性力,使第一導(dǎo)熱墊61與光模塊2擠壓接觸,即為一般的彈性件即可,例如,如圖4所示,第一彈性件71可為橡膠墊。
需要說明的是,為了使第一彈性件71(橡膠墊)和熱端導(dǎo)熱基板54的相對(duì)位置固定,如圖4所示,橡膠墊上設(shè)有定位柱711,熱端導(dǎo)熱基板54上設(shè)有定位孔(圖中未示出),定位柱711配合穿設(shè)于定位孔內(nèi),進(jìn)而可將第一彈性件71和熱端導(dǎo)熱基板54的相對(duì)位置固定。
熱傳導(dǎo)模塊5的另外一種實(shí)現(xiàn)方式,如圖6和圖7所示,熱傳導(dǎo)模塊5包括第一插齒組58和第二插齒組59,第一插齒組58和第二插齒組59均由導(dǎo)熱材料制成,第一插齒組58包括第一基板581和垂直于第一基板581設(shè)置的多個(gè)第一插齒582,多個(gè)第一插齒582相互平行,第二插齒組59包括第一基板591和垂直于第一基板591設(shè)置的多個(gè)第二插齒592,多個(gè)第二插齒592相互平行,第一插齒組58和第二插齒組59沿豎直方向相互插接,第一插齒582的齒面和第二插齒592的齒面相對(duì)且可傳遞熱量,第一基板581與散熱器4連接,第一基板591與第一導(dǎo)熱墊61導(dǎo)熱連接,彈性件7包括第二彈性件72,第二彈性件72設(shè)置于第一插齒組58和第二插齒組59之間,第二彈性件72向第二插齒組59施加向靠近光模塊2移動(dòng)的彈力。通過與第一導(dǎo)熱墊61導(dǎo)熱連接的第二插齒組59將光模塊2的熱量導(dǎo)出,第二插齒組59將熱量傳遞給第一插齒組58,第一插齒組58與散熱器4連接,進(jìn)而將熱量傳導(dǎo)至散熱器4,進(jìn)行散熱。第一插齒組58和第二插齒組59可拔插的導(dǎo)熱連接,在第一插齒組58和第二插齒組59之間設(shè)置第二彈性件72,通過第二彈性件72向第二插齒組59施加向靠近光模塊2移動(dòng)的彈力,可使第一導(dǎo)熱墊61與光模塊2擠壓接觸,保證良好的導(dǎo)熱效果。
需要說明的是,在熱傳導(dǎo)模塊5包括第一插齒組58和第二插齒組59的方案中,也可以設(shè)置半導(dǎo)體制冷器,且半導(dǎo)體制冷器的冷面與第一導(dǎo)熱墊61連接,半導(dǎo)體制冷器的熱面與第二插齒組59的第一基板591連接,也可以進(jìn)一步提高導(dǎo)熱效果。而且,在半導(dǎo)體制冷器的熱面與第一基板591之間,也可設(shè)置由由柔性導(dǎo)熱材料制成的導(dǎo)熱墊,以減小接觸熱阻。
為避免第一插齒組58和第二插齒組59沿水平方向錯(cuò)位,如圖7所示,還包括限位件8,限位件8用于阻止第一插齒組58和第二插齒組59沿平行于齒面的水平方向相對(duì)移動(dòng)。設(shè)置限位件8,以阻止第一插齒組58和第二插齒組59沿平行于齒面的水平方向相對(duì)移動(dòng)。
為配合第二彈性件72的彈性力,第一插齒組58和第二插齒組59的配合需要在沿垂直于齒面的方向具有一定的活動(dòng)空間,因此,參照?qǐng)D7,限位件8為限位桿,第一插齒582沿垂直于齒面的方向開設(shè)有第一通孔583,第二插齒592沿垂直于齒面的方向開設(shè)有第二通孔593,限位件8依次穿過第一通孔583和第二通孔593設(shè)置,第二通孔593沿豎直方向的孔徑大于沿水平方向的孔徑。限位件8依次穿過第一通孔583和第二通孔593設(shè)置,可以對(duì)第一插齒組58和第二插齒組59的配合動(dòng)作進(jìn)行限位,而第二通孔593沿豎直方向的孔徑大于沿水平方向的孔徑,在保證阻止第一插齒組58和第二插齒組59沿平行于齒面的水平方向相對(duì)移動(dòng)的前提下,第一插齒組58和第二插齒組59在沿垂直于齒面的方向具有一定的活動(dòng)空間。
需要說明的是,也可以是第一通孔583沿豎直方向的孔徑大于沿水平方向的孔徑,同樣可以保證第一插齒組58和第二插齒組59在沿垂直于齒面的方向具有一定的活動(dòng)空間。
限位桿為兩個(gè),兩個(gè)限位桿相互平行且位于同一水平高度。在光模塊插入時(shí)不一定能保證水平,此結(jié)構(gòu)可自動(dòng)適應(yīng)匹配光模塊的安裝角度。
第二彈性件72可為彈簧、彈片或扭簧。如圖7所示,第二彈性件72可為彈簧。
第一插齒582和第二插齒592的齒面之間的間隙需要在一個(gè)合理的數(shù)值域中,才能在正常拔插的前提下,保證有效的熱傳導(dǎo)效率,經(jīng)過多次驗(yàn)證,第一插齒582和第二插齒592的齒面之間的間隙為0.05毫米。
需要說明的是,第一插齒組58和第二插齒組59的齒面之間采用單面間隙配合,消除了制造誤差對(duì)導(dǎo)熱性能的影響,同時(shí)齒面之間的摩擦力較小。具體的齒數(shù)、齒長(zhǎng)和齒高可根據(jù)傳熱效率和空間要求進(jìn)行調(diào)整。
參照?qǐng)D6,散熱器4包括由導(dǎo)熱材料制成的殼體311和形成于殼體311上的散熱齒312,光模塊安裝籠1以及熱傳導(dǎo)模塊5均設(shè)置于殼體311內(nèi)。
第二方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種無線通訊設(shè)備,包括第一方面的光模塊散熱結(jié)構(gòu)。
本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例的一種無線通訊設(shè)備,由于包括了第一方面的光模塊散熱結(jié)構(gòu),因此,具有與第一方面的光模塊散熱結(jié)構(gòu)同樣的技術(shù)效果,即,能解決現(xiàn)有技術(shù)的光模塊接觸熱阻較高的問題,且光模塊安裝拆卸方便。
無線通訊設(shè)備可以是基站,例如,如圖2所示,光模塊安裝籠1設(shè)置于無線通訊設(shè)備的電路板9上,光模塊安裝籠1內(nèi)的光模塊2利用上述光模塊散熱結(jié)構(gòu)的散熱裝置3對(duì)光模塊2散熱,能解決現(xiàn)有技術(shù)的光模塊接觸熱阻較高的問題,且光模塊安裝拆卸方便。
以上所述,僅為本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式,但本申請(qǐng)的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本申請(qǐng)揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本申請(qǐng)的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。