印刷电路板定位机构的制作方法

专利名称：印刷电路板定位机构的制作方法
印刷电路板定位机构
背景技术：
在电学和光电通信中，越来越多地使用诸如电子或光电收发器或转 发器的电子模块。电子模块通常包括构造成与主机装置通信的内部印刷
电路板(PCB )。
与电子模块有关的常见困难在于模块的组装。例如，由于尺寸和空 间有限，有时候难以将内部电路板精确地紧固到电子模块中。也难以消 弥PCB结构中的误差变化。因此，存在对于能够将内部电路板精确地 紧固到电子模块中的机构的需要。

发明内容
总体上，本发明的示例性实施方式涉及印刷电路板(PCB)定位机 构，该PCB定位机构能够用于诸如电子或光电收发器模块或转发器模 块。此处公开的示例性PCB定位机构使得能够全自动地将PCB定位并 紧固到电子模块中。
在一个示例性实施方式中，PCB定位机构包括可焊板以及附连于可 焊板的可压缩结构。
在另一个示例性实施方式中，PCB定位系统包括PCB,以及多个 焊接于PCB的PCB定位机构。每个PCB定位机构包括可焊板以及附 连于可焊板的可压缩结构。
在又另一个示例性实施方式中，光电收发器模块包括多件式壳体、 至少部分设置在多件式壳体中的PCB、电连接于PCB的光发射组件 (TOSA)、以及电连接于PCB的光接收组件(ROSA)。多件式壳体的 第一件限定出多个柱部。光电收发器模块还包括多个焊接于PCB的 PCB定位机构。每个PCB定位机构包括可焊板以及附连于可焊板的可压缩结构。多个柱部中的每一个对应于PCB定位机构之一，使得当多 件式壳体的第一件接合多件式壳体的第二件时，多个柱部压缩多个PCB 定位机构，从而基本将PCB沿y方向紧固到光电收发器模块中。
从以下的说明书和所附的权利要求中，本发明的示例性实施方式的 这些和其它方面将变得更加明显。


为了进一步阐明本发明的某些方面，将参照附图中示出的本发明的 示例性实施方式来更加具体地描述本发明。应当理解，这些附图仅描绘 了本发明的示例性实施方式，所以不应视为对本发明的范围的限制。将 通过使用附图来更加具体和详细地描述和说明本发明的方面，在附图 中
图1A是示例性光电收发器模块的顶部立体图1B是图1A的示例性光电收发器模块的底部立体图1C是图1A的示例性光电收发器模块的分解立体图1D是图1A的示例性光电收发器模块的侧视剖面图2是示例性印刷电路板(PCB)定位机构的立体图3A是另一种示例性PCB定位机构的立体图3B是图3A的示例性PCB定位机构处于松弛状态的侧视图3C是图3A的示例性PCB定位机构处于松弛状态的前视图3D是图3A的示例性PCB定位机构处于压缩状态的侧视图3E是图3A的示例性PCB定位机构处于压缩状态的前视图4A是示例性带巻系统的顶部视图；以及
图4B是图4A的示例性带巻系统的侧视剖面图。本发明的示例性实施方式涉及印刷电路板(PCB)定位机构，该机 构能够用于诸如电子或光电收发器模块、或转发器模块的电子模块中。 此处公开的示例性PCB定位机构使得能够全自动地将PCB定位和紧固 到电子模块中。此处公开的示例性PCB定位机构还能够免去用螺钉或 其它紧固件来紧固PCB的需要，从而降低组装成本、组装时间以及组 装复杂度。此处公开的示例性PCB定位机构还能够有助于避免与制造 误差及电子模块的部件间的误差累积相关的组装问题。
现在将参照附图来描述本发明的一些示例性实施方式的多个方面。 应当理解，附图是这些示例性实施方式的概略和示意性示图，而并非对 本发明的限制，也不是必须按比例绘制。
1.示例性光电收发器模块
首先参照图1A-1C，它们示出了示例性光电收发器模块100的外表， 该示例性光电收发器模块用于结合主机装置(未示出)发射和接收光学 信号。如图1A和1B所示，光电收发器模块100包括多个部件，包括 壳体102，该壳体包括可旋转的顶壳104和底壳106。可旋转的顶壳104 能够相对于底壳106旋转。底壳106中限定出输出端口 108和输入端口 110。可旋转的顶壳104和底壳106可以通过使用模铸工艺、机加工操 作或任何其它适当的工艺形成。能够用于模铸可旋转的顶壳104和底壳 106的一种示例性材料是锌，然而也可以替代地由其它适当的材料，如 铝或者任何其它适当材料来模铸或者以其它方式构造可旋转的顶壳104 和底壳106。
如图1C所示，示例性光电收发器模块100还包括光发射组件 (TOSA) 112、光接收组件(ROSA) 114、电接口 116和118、具有边 缘接头122的PCB120。两个电接口 116和118分别用于将TOSA112 和ROSA114电连接于PCB120。
光电收发器模块100的TOSA112包括圆筒126，该圆筒中设置有 诸如激光器(未示出)的光发射器。光发射器构造成将通过PCB120从 主机装置(未示出)接收的电信号转化成相应的光学信号。TOSA112 还包括凸缘128和鼻状部130。该鼻状部130限定出端口 132。端口 132构造成将设置在圆筒126中的光发射器与设置在输出端口 108中的光纤 套管(未示出)光学连接。
类似地，光电收发器模块100的ROSA114包括圆筒134、凸缘136 以及鼻状部138。鼻状部138限定出端口 140。端口 140构造成将i殳置 在圆筒134中的的光接收器，例如光电二极管(未示出)光学连接于设 置在输入端口 110中的光纤套管(未示出)。该光接收器构造成将从光 纤套管接收到的光学信号转化成相应的电信号，以通过PCB120发送到 主机装置(未示出)。
光电收发器模块100可以构造成用于以多种数据速率发送和接收光 学信号，所述数据速率(每秒)包括但不限于lGbit， 2Gbit， 2 .5Gbit, 4Gbit， 8Gbit， 10 Gbit， 17 Gbit， 40 Gbit， 100Gbit或更高。另外， 光电收发器模块100可以构造成用于以多种波长发送和接收光学信号， 所述波长包括但不限于850nm， 1310 nm， 1470 nm， 14卯nm, 1510 nm, 1530 nm, 1550 nm， 1570 nm, 1590 nm或1610 nm。》匕夕卜，光电收发 器模块100可以构造成支持多种通信标准，所述标准包括但不限于快速 以太网标准(Fast Ethernet )、千兆位以太网(Gigabit Ethernet)标准、 万兆位以太网(10 Gigabit Ethernet)标准、以及lx, 2x， 4 x，以及 10 x光纤通道(Fibre Channel)标准。而且，虽然光电收发器模块IOO 的一种示例构造成具有基本符合小封装可插拔多源协议(SFP+ (IPF) MSA)的封装形式，但光电收发器模块100可以替代地构造成具有基本 符合其它MSA协议的多种不同的形状系数，这些协议包括但不限于小 封装多源协议(SFF MSA )、小封装可插拔多源协议(XFPMSA )或小 封装可插拔多源协议(SFP MSA )。
继续参见图1C，光电收发器模块IOO还包括锁闩机构141，该机构 包括箍架142和闩销144。光电收发器模块100还包括光组件(OSA) 定位板146、环箍148、互锁接缝150、角形接缝152、以及四个PCB 定位机构200。以下将结合图1C、 ID以及图2更加详细地论述PCB定 位机构200的示例性实施方式的情况。
2.示例性PCB定位机构
现在继续参见图1C，并且再参见图1D，它们示出了示例性PCB 定位机构200的外表。如图1C所示，四个示例性PCB定位机构200被焊接于PCB120，而在光电收发器模块100的可旋转的顶壳104中形 成有四个柱部154 (图1C中仅其中两个可见)。如图1C所示，每个柱 部154对应于示例性PCB定位机构200之一。图1C还示出了在底壳 106的底部限定的四个支架结构156 (图1C中仅其中两个可见)。
现在参见图1D，在组装光电收发器模块100的过程中，当旋转顶 壳104并将其闭合在底壳106上后，形成光电收发器模块100。如图1D 所示，当柱部154压缩PCB定位机构200时，PCB定位机构200将 PCB120偏压为紧靠支架结构156，从而将PCB120沿y方向紧固到光 电收发器模块100中。由于PCB定位机构200是可压缩的，所以PCB 定位机构200能够消弥PCB120的误差变化。PCB定位机构200还能够 免去在将PCB120紧固到底壳106中时对于螺钉或其它紧固件的需要。 因此，PCB120使得能够将PCB120快速地安装到光电收发器模块100 中，还能够将PCB120快速地从光电收发器模块100中抽出。
如图1C所示，底壳106还可以包括一对在底壳106的壁中限定的 半支架158，该半支架构造成与在PCB120中形成的一对槽160接合。 如图1D所示，当将PCB120定位在底壳106中时，半支架158与槽160 的接合有助于沿x方向和z方向将PCB紧固到光电收发器模块100中。
现在参见图2，其示出了示例性PCB定位机构200的其它方面。通 常，示例性PCB定位机构200包括可焊板202以及附连于可焊板202 的可压缩结构204。可焊板202可以由任何可焊材料形成，包括但不限 于镍、铜或镀锡钢。可压缩结构204包括金属弹簧。
示例性PCB定位机构200可以利用表面安装技术(SMT )，从而使 得将示例性PCB定位机构200焊接于PCB120以及将PCB120沿x方 向、y方向、z方向紧固到光电收发器模块100中的过程完全自动化。 可以将示例性PCB定位机构200封装到带巻系统(类似于以下图4A和 4B所公开的带巻系统400)中，使用拾放系统在带巻系统中选择示例性 PCB定位机构200并将该机构焊接到PCB120。
PCB定位机构200的可压缩结构204并不限于图2所示的菱形金属 弹簧，而是能够使用任何能够焊接安装的弹簧或其它弹簧等同物，只要 其既能够封装到带巻系统中又能附连于可焊板102和/或用拾放系统直 接焊接于PCB120即可。示例性的替代性弹簧或其它弹簧等同物包括但不限于巻簧、s形弯簧、金属上的可压缩聚合物、悬臂、或者具有相当 功能的任何其它结构。此外，可压缩结构204能够由可附连于可焊板102 和/或直接焊接于PCB120的可压缩弹性材料和/或金属的任何组合形 成。所以应当理解，在可压缩结构204本身就能够直接焊接于PCB120 的情况下，可焊板202可以是可选的。
示例性PCB定位机构200使得能够全自动地将PCB120定位并紧固 到光电收发器模块100内。示例性PCB定位机构200还能够免去用螺 钉或其它紧固件紧固PCB120的需要，从而降低组装成本、组装时间以 及组装复杂度。示例性PCB定位机构200还能够有助于避免与制造误 差和光电收发器模块100的部件间的误差累积相关的组装问題。例如， 示例性PCB定位机构200还能够通过消弥PCB120和柱部154之间的 任何空隙而有助于避免与PCB120的厚度有关的组装问题。
3. 另一种示例性PCB定位机构
现在参见图3A-3E，它们示出了另一种示例性PCB定位机构200' 的外表。如图3A所示，该示例性PCB定位机构200'与图1C-2的示例 性PCB定位机构200的类似之处在于示例性PCB定位机构200'大体包 括可焊板202及附连于可焊板202的可压缩结构204'。然而，与图1C-2 的可压缩结构204不同，图3A的可压缩结构204'包括介电硅橡胶。在 一些示例性实施方式中，介电硅橡胶包括KE-5620W-U型硅橡胶。可压 缩结构204'由电介质形成^f吏得其能够用于机械地紧固PCB而不会引起 与PCB电路的电干扰。可压缩结构204'能够由类似于硅橡胶的、具有 弹性和介电性的其它材料形成。图3B和3C是处于松弛状态的示例性 PCB定位机构200'的侧视图和前视图。图3D和3E是处于压缩状态的 示例性PCB定位机构200'的侧视图和前视图。
4. 示例性带巻系统
现在参见图4A和4B，它们示出了示例性带巻系统300的外表。如 图4A所示，示例性带巻系统300通常包括带302、在带302中限定的 穿孔304、以及多个图3A-3E中的嵌入带302的PCB定位机构200'。 穿孔304使得在PCB拾放部件填装操作中带302能够用于自动化SMT。
如图4B所示，在示例性带巻系统300中每个PCB定位机构200' 都嵌入到带302中，可焊板202比可压缩结构204'嵌入得更深。应当理解，示例性带巻系统300不限于使用PCB定位机构200'，而是可以使 用PCB定位机构200或者此处公开的任何其它PCB定位机构。
除了此处公开的电子模块环境外，此处公开的示例性PCB定位机 构还能够用于需要牢固定位电子部件的任何其它环境中。
此外，可以用非焊接连接的方式使用一些示例性PCB定位机构。 例如，可以使用粘合剂来将此处公开的可压缩结构之一附连于PCB120 和/或在可旋转的顶壳104 (见图1C)中限定的柱部154。使用粘合剂使 得能够将可压缩结构定位在PCB120中的其它电学元件(如导线或过孔) 上而不会造成短路。可以选择性地使用机械附连方法。例如，如图2所 示的可压缩结构204可以包括突片，该与可旋转的顶壳104的柱部154 (见图1C)互锁，以将可压缩结构204保持在适当位置。
权利要求
1.一种印刷电路板(PCB)定位机构，包括可焊板；以及附连于所述可焊板的可压缩结构。
2. 如权利要求l所述的印刷电路板定位机构，其中，所述可焊板包括镍。
3. 如权利要求l所述的印刷电路板定位机构，其中，所述可压缩结构 包括介电硅橡胶。
4. 如权利要求3所述的印刷电路板定位机构，其中，所述介电硅橡胶 包括KE-5620W-U型珪橡胶。
5. 如权利要求l所述的印刷电路板定位机构，其中，所述可压缩结构 包括金属弹簧。
6. —种带巻系统，包括 穿孔带；以及多个如权利要求l所述的印刷电路板定位机构，其中，所述多个印刷 电路板定位机构中的每一个均嵌入所述穿孔带中。
7. 如权利要求6所述的带巻系统，其中，所述多个印刷电路板定位机 构中的每一个均嵌入所述穿孔带中，所述可焊板比所述可压缩结构嵌入得 更深。
8. 如权利要求6所述的带巻系统，其中，所述带巻系统基本适于自动 化焊接安装技术，使得能够利用自动化印刷电路板拾放部件填装操作将所 述多个印刷电路板定位机构中的每一个焊接于印刷电路板。
9. 一种印刷电路板定位系统，包括 印刷电缚4l;以及多个焊接于所述印刷电路板的印刷电路板定位机构，每个所述印刷电路板定位机构包括可焊板；以及附连于所述可焊板的可压缩结构。
10. 如权利要求9所述的印刷电路板定位系统，其中，每个可焊板包 括镍。
11. 如权利要求9所述的印刷电路板定位系统，其中，所述可压缩结 构包括介电硅橡胶。
12. 如权利要求ll所述的印刷电路板定位系统，其中，所述介电硅橡 胶包括KE-5620W-U型珪橡胶。
13. 如权利要求9所述的印刷电路板定位系统，其中，所述可压缩结 构包括金属弹簧。
14. 一种光电收发器模块，包括多件式壳体，所述多件式壳体中的第一件限定出多个柱部； 印刷电路板，所述印刷电路板至少部分定位在所述多件式壳体中； i^L射组件(TOSA)，所述光发射组件电连接到所述印刷电路板； 光接收组件(ROSA),所述光接收组件电连接到所述印刷电路板； 多个焊接到所述印刷电路板的印刷电路板定位机构，每个所述印刷电 路板定位机构包括可焊板；以及附连于所述可焊板的可压缩结构， 其中，所述多个柱部中的每一个对应于所述印刷电路板定位机构中的 一个，使得当所述多件式壳体中的第一件接合所述多件式壳体中的第二件 时，所述多个柱部压缩所述多个印刷电路板定位机构，从而将所述印刷电 路板沿y方向基本紧固到所述光电iMC器模块中。
15. 如权利要求14所述的光电收发器模块，其中，所述可焊板包括镍。
16. 如权利要求14所述的光电收发器模块，其中，所述可压缩结构包 括KE-5620W-U型介电珪橡胶。
17. 如权利要求14所述的光电收发器模块，其中，所述可压缩结构包 括金属弹簧。
18. 如权利要求14所述的光电收发器模块，其中，所述光电M器模 块基M合小封装可插拔多源协议(SFP+MSA)。
19. 如权利要求14所述的光电收发器模块，其中，所述光电收发器模 ^Jj^符合10Gb小封装可插拔多源协议(XFP MS A )。
20. 如权利要求14所述的光电收发器模块，其中，所述多个印刷电路 板定位机构包括四个印刷电路板定位机构。
全文摘要
印刷电路板(PCB)定位机构，该机构能够用在诸如电子或光电收发器模块或转发器模块的电子模块内。PCB定位机构使得能够全自动地将PCB定位和紧固到电子模块中。PCB定位机构还免去了用螺钉或其它紧固件来紧固PCB的需要，从而降低组装成本、组装时间以及组装复杂度，而且能够有助于避免与制造误差和与电子模块的部件间的误差累积相关的组装问题。
文档编号G02B6/42GK101688955SQ200880013950
公开日2010年3月31日 申请日期2008年2月28日 优先权日2007年2月28日
发明者乔舒阿·摩尔, 斯蒂芬·尼尔森, 阮亨万 申请人:菲尼萨公司