[发明专利]一种应用改进型截止波导散热孔阵的光模块封装结构

说明书

本发明公开了一种应用改进型截止波导散热孔阵的光模块封装结构，光发射模块和光接收模块集成于PCB电路板上且分别位于内部屏蔽壳体的两个屏蔽仓中。内部屏蔽壳体相对的两个侧壁上均设有截止波导散热孔阵，其中一个侧壁作为入风侧，另一个侧壁作为出风侧，每个截止波导散热孔包括导风孔和截止波导管，导风孔为空心圆台结构并位于内部屏蔽壳体的侧壁边缘，截止波导管为空心圆柱结构，截止波导管的一端与相应导风孔的较小端口连接，入风侧的截止波导管位于内部屏蔽壳体的内部，出风侧的截止波导管位于内部屏蔽壳体的外部。本发明具有良好的散热性能，同时EMC特性较好。

技术领域

本发明属于光通信领域，特别涉及了一种光模块封装结构。

背景技术

光模块是光通信技术的重要通讯接口部件，广泛应用于交换机、路由器、数据中心等设备中。功能上，光模块用于光电转换，光模块的发射模块(TOSA)将电信号转换为光信号并通过光纤传输出去，光模块的接收模块(ROSA)将接收到的光信号转换为电信号。光通信行业的发展始终伴随着光电性能指标、可靠性、散热、EMC(电磁兼容)、ESD(静电防护)等问题。其中，光模块的散热问题越来越严重，如果散热不良，会导致光模块的性能和使用寿命大大降低；光通信设备在带给人们便利的同时，高频电磁干扰会引入信号完整性问题，也会带来电磁辐射的影响，如果电磁辐射有超标问题，则可能会引起人体不适，影响人体健康等。因此，在光模块的研发过程中，需要不断减少这类的负面影响。

目前，光通信行业的高速发展，5G时代的到来使光模块的传输速率大大提高，不少厂家已经开始了400G光模块的布局并推出了样品和解决方案。高速光模块的散热和电磁兼容问题也成了亟待解决的问题。当前的400G光模块由于存在4通道光纤，造成屏蔽盖上必须存在开口以避让光纤，造成光模块屏蔽效果不好，EMC性能较差。

光模块中，TOSA和ROSA是主要的电磁辐射源，因此降低光模块的电磁辐射主要是降低这二者的电磁泄漏。光模块工作时，这两个主要的电磁辐射源也会互相影响。针对这样的电磁兼容问题，已有技术人员提出屏蔽壳的想法，即将TOSA和ROSA放置于屏蔽结构中，但是这种做法会导致散热困难。散热对于光模块的设计也是一个不容忽视的问题，因此需要设计一种光模块，既能很好的解决电磁兼容问题，又不能带来散热上的困难。

在其他的电子设备中，截止波导散热孔阵被广泛应用于解决电磁兼容问题。但是光模块由于尺寸小，散热要求高，难以应用此技术。因此，需要合理设计截止波导的结构和光模块的内部结构以应用此项技术。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种应用改进型截止波导散热孔阵的光模块封装结构，能够同时具备良好的散热性能和EMC特性。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种应用改进型截止波导散热孔阵的光模块封装结构，包括外部壳体、PCB电路板、光发射模块、光接收模块和内部屏蔽壳体；所述PCB电路板位于外部壳体的内部，所述内部屏蔽壳体固定在PCB电路板上，内部屏蔽壳体通过一挡板分隔为两个屏蔽仓，所述光发射模块和光接收模块集成于PCB电路板上且分别位于内部屏蔽壳体的两个屏蔽仓中；所述内部屏蔽壳体相对的两个侧壁上均设有截止波导散热孔阵，其中一个侧壁作为入风侧，另一个侧壁作为出风侧，每个截止波导散热孔包括导风孔和截止波导管，所述导风孔为空心圆台结构，导风孔位于内部屏蔽壳体的侧壁边缘，位于入风侧的导风孔，其半径较大的端口向外、半径较小的端口向内，位于出风侧的导风孔，其半径较小的端口向外、半径较大的端口向内，所述截止波导管为空心圆柱结构，截止波导管的半径与相应导风孔的较小端口的半径相同，截止波导管的一端与相应导风孔的较小端口连接，则入风侧的截止波导管位于内部屏蔽壳体的内部，而出风侧的截止波导管位于内部屏蔽壳体的外部。

基于上述技术方案的优选方案，入风侧的截止波导散热孔与出风侧的截止波导散热孔在位置上一一对应。