專利名稱：印刷電路板定位機(jī)構(gòu)的制作方法
印刷電路板定位機(jī)構(gòu)
背景技術(shù)：
在電學(xué)和光電通信中，越來越多地使用諸如電子或光電收發(fā)器或轉(zhuǎn) 發(fā)器的電子模塊。電子模塊通常包括構(gòu)造成與主機(jī)裝置通信的內(nèi)部印刷
電路板(PCB )。
與電子模塊有關(guān)的常見困難在于模塊的組裝。例如，由于尺寸和空 間有限，有時候難以將內(nèi)部電路板精確地緊固到電子模塊中。也難以消 彌PCB結(jié)構(gòu)中的誤差變化。因此，存在對于能夠?qū)?nèi)部電路板精確地 緊固到電子模塊中的機(jī)構(gòu)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
總體上，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式涉及印刷電路板(PCB)定位機(jī) 構(gòu)，該P(yáng)CB定位機(jī)構(gòu)能夠用于諸如電子或光電收發(fā)器模塊或轉(zhuǎn)發(fā)器模 塊。此處公開的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)使得能夠全自動地將PCB定位并 緊固到電子模塊中。
在一個示例性實(shí)施方式中，PCB定位機(jī)構(gòu)包括可焊板以及附連于可 焊板的可壓縮結(jié)構(gòu)。
在另一個示例性實(shí)施方式中，PCB定位系統(tǒng)包括PCB,以及多個 焊接于PCB的PCB定位機(jī)構(gòu)。每個PCB定位機(jī)構(gòu)包括可焊板以及附 連于可焊板的可壓縮結(jié)構(gòu)。
在又另一個示例性實(shí)施方式中，光電收發(fā)器模塊包括多件式殼體、 至少部分設(shè)置在多件式殼體中的PCB、電連接于PCB的光發(fā)射組件 (TOSA)、以及電連接于PCB的光接收組件(ROSA)。多件式殼體的 第一件限定出多個柱部。光電收發(fā)器模塊還包括多個焊接于PCB的 PCB定位機(jī)構(gòu)。每個PCB定位機(jī)構(gòu)包括可焊板以及附連于可焊板的可壓縮結(jié)構(gòu)。多個柱部中的每一個對應(yīng)于PCB定位機(jī)構(gòu)之一，使得當(dāng)多 件式殼體的第一件接合多件式殼體的第二件時，多個柱部壓縮多個PCB 定位機(jī)構(gòu)，從而基本將PCB沿y方向緊固到光電收發(fā)器模塊中。
從以下的說明書和所附的權(quán)利要求中，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的 這些和其它方面將變得更加明顯。


為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明的某些方面，將參照附圖中示出的本發(fā)明的 示例性實(shí)施方式來更加具體地描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅描繪 了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所以不應(yīng)視為對本發(fā)明的范圍的限制。將 通過使用附圖來更加具體和詳細(xì)地描述和說明本發(fā)明的方面，在附圖 中
圖1A是示例性光電收發(fā)器模塊的頂部立體圖1B是圖1A的示例性光電收發(fā)器模塊的底部立體圖1C是圖1A的示例性光電收發(fā)器模塊的分解立體圖1D是圖1A的示例性光電收發(fā)器模塊的側(cè)視剖面圖2是示例性印刷電路板(PCB)定位機(jī)構(gòu)的立體圖3A是另一種示例性PCB定位機(jī)構(gòu)的立體圖3B是圖3A的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)處于松弛狀態(tài)的側(cè)視圖3C是圖3A的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)處于松弛狀態(tài)的前視圖3D是圖3A的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)處于壓縮狀態(tài)的側(cè)視圖3E是圖3A的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)處于壓縮狀態(tài)的前視圖4A是示例性帶巻系統(tǒng)的頂部視圖；以及
圖4B是圖4A的示例性帶巻系統(tǒng)的側(cè)視剖面圖。本發(fā)明的示例性實(shí)施方式涉及印刷電路板(PCB)定位機(jī)構(gòu)，該機(jī) 構(gòu)能夠用于諸如電子或光電收發(fā)器模塊、或轉(zhuǎn)發(fā)器模塊的電子模塊中。 此處公開的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)使得能夠全自動地將PCB定位和緊固 到電子模塊中。此處公開的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)還能夠免去用螺釘或 其它緊固件來緊固PCB的需要，從而降低組裝成本、組裝時間以及組 裝復(fù)雜度。此處公開的示例性PCB定位機(jī)構(gòu)還能夠有助于避免與制造 誤差及電子模塊的部件間的誤差累積相關(guān)的組裝問題。
現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的一些示例性實(shí)施方式的多個方面。 應(yīng)當(dāng)理解，附圖是這些示例性實(shí)施方式的概略和示意性示圖，而并非對 本發(fā)明的限制，也不是必須按比例繪制。
1.示例性光電收發(fā)器模塊
首先參照圖1A-1C，它們示出了示例性光電收發(fā)器模塊100的外表， 該示例性光電收發(fā)器模塊用于結(jié)合主機(jī)裝置(未示出)發(fā)射和接收光學(xué) 信號。如圖1A和1B所示，光電收發(fā)器模塊100包括多個部件，包括 殼體102，該殼體包括可旋轉(zhuǎn)的頂殼104和底殼106?？尚D(zhuǎn)的頂殼104 能夠相對于底殼106旋轉(zhuǎn)。底殼106中限定出輸出端口 108和輸入端口 110。可旋轉(zhuǎn)的頂殼104和底殼106可以通過使用模鑄工藝、機(jī)加工操 作或任何其它適當(dāng)?shù)墓に囆纬伞Ｄ軌蛴糜谀ｈT可旋轉(zhuǎn)的頂殼104和底殼 106的一種示例性材料是鋅，然而也可以替代地由其它適當(dāng)?shù)牟牧希?鋁或者任何其它適當(dāng)材料來模鑄或者以其它方式構(gòu)造可旋轉(zhuǎn)的頂殼104 和底殼106。
如圖1C所示，示例性光電收發(fā)器模塊100還包括光發(fā)射組件 (TOSA) 112、光接收組件(ROSA) 114、電接口 116和118、具有邊 緣接頭122的PCB120。兩個電接口 116和118分別用于將TOSA112 和ROSA114電連接于PCB120。
光電收發(fā)器模塊100的TOSA112包括圓筒126，該圓筒中設(shè)置有 諸如激光器(未示出)的光發(fā)射器。光發(fā)射器構(gòu)造成將通過PCB120從 主機(jī)裝置(未示出)接收的電信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的光學(xué)信號。TOSA112 還包括凸緣128和鼻狀部130。該鼻狀部130限定出端口 132。端口 132構(gòu)造成將設(shè)置在圓筒126中的光發(fā)射器與設(shè)置在輸出端口 108中的光纖 套管(未示出)光學(xué)連接。
類似地，光電收發(fā)器模塊100的ROSA114包括圓筒134、凸緣136 以及鼻狀部138。鼻狀部138限定出端口 140。端口 140構(gòu)造成將i殳置 在圓筒134中的的光接收器，例如光電二極管(未示出)光學(xué)連接于設(shè) 置在輸入端口 110中的光纖套管(未示出)。該光接收器構(gòu)造成將從光 纖套管接收到的光學(xué)信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號，以通過PCB120發(fā)送到 主機(jī)裝置(未示出)。
光電收發(fā)器模塊100可以構(gòu)造成用于以多種數(shù)據(jù)速率發(fā)送和接收光 學(xué)信號，所述數(shù)據(jù)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， 光電收發(fā)器模塊100可以構(gòu)造成用于以多種波長發(fā)送和接收光學(xué)信號， 所述波長包括但不限于850nm， 1310 nm， 1470 nm， 14卯nm, 1510 nm, 1530 nm, 1550 nm， 1570 nm, 1590 nm或1610 nm?！坟跋Σ?，光電收發(fā) 器模塊100可以構(gòu)造成支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)，所述標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于快速 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(Fast Ethernet )、千兆位以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet)標(biāo)準(zhǔn)、 萬兆位以太網(wǎng)(10 Gigabit Ethernet)標(biāo)準(zhǔn)、以及l(fā)x, 2x， 4 x，以及 10 x光纖通道(Fibre Channel)標(biāo)準(zhǔn)。而且，雖然光電收發(fā)器模塊IOO 的一種示例構(gòu)造成具有基本符合小封裝可插拔多源協(xié)議(SFP+ (IPF) MSA)的封裝形式，但光電收發(fā)器模塊100可以替代地構(gòu)造成具有基本 符合其它MSA協(xié)議的多種不同的形狀系數(shù)，這些協(xié)議包括但不限于小 封裝多源協(xié)議(SFF MSA )、小封裝可插拔多源協(xié)議(XFPMSA )或小 封裝可插拔多源協(xié)議(SFP MSA )。
繼續(xù)參見圖1C，光電收發(fā)器模塊IOO還包括鎖閂機(jī)構(gòu)141，該機(jī)構(gòu) 包括箍架142和閂銷144。光電收發(fā)器模塊100還包括光組件(OSA) 定位板146、環(huán)箍148、互鎖接縫150、角形接縫152、以及四個PCB 定位機(jī)構(gòu)200。以下將結(jié)合圖1C、 ID以及圖2更加詳細(xì)地論述PCB定 位機(jī)構(gòu)200的示例性實(shí)施方式的情況。
2.示例性PCB定位機(jī)構(gòu)
現(xiàn)在繼續(xù)參見圖1C，并且再參見圖1D，它們示出了示例性PCB 定位機(jī)構(gòu)200的外表。如圖1C所示，四個示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200被焊接于PCB120，而在光電收發(fā)器模塊100的可旋轉(zhuǎn)的頂殼104中形 成有四個柱部154 (圖1C中僅其中兩個可見)。如圖1C所示，每個柱 部154對應(yīng)于示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200之一。圖1C還示出了在底殼 106的底部限定的四個支架結(jié)構(gòu)156 (圖1C中僅其中兩個可見)。
現(xiàn)在參見圖1D，在組裝光電收發(fā)器模塊100的過程中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)頂 殼104并將其閉合在底殼106上后，形成光電收發(fā)器模塊100。如圖1D 所示，當(dāng)柱部154壓縮PCB定位機(jī)構(gòu)200時，PCB定位機(jī)構(gòu)200將 PCB120偏壓為緊靠支架結(jié)構(gòu)156，從而將PCB120沿y方向緊固到光 電收發(fā)器模塊100中。由于PCB定位機(jī)構(gòu)200是可壓縮的，所以PCB 定位機(jī)構(gòu)200能夠消彌PCB120的誤差變化。PCB定位機(jī)構(gòu)200還能夠 免去在將PCB120緊固到底殼106中時對于螺釘或其它緊固件的需要。 因此，PCB120使得能夠?qū)CB120快速地安裝到光電收發(fā)器模塊100 中，還能夠?qū)CB120快速地從光電收發(fā)器模塊100中抽出。
如圖1C所示，底殼106還可以包括一對在底殼106的壁中限定的 半支架158，該半支架構(gòu)造成與在PCB120中形成的一對槽160接合。 如圖1D所示，當(dāng)將PCB120定位在底殼106中時，半支架158與槽160 的接合有助于沿x方向和z方向?qū)CB緊固到光電收發(fā)器模塊100中。
現(xiàn)在參見圖2，其示出了示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200的其它方面。通 常，示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200包括可焊板202以及附連于可焊板202 的可壓縮結(jié)構(gòu)204?？珊赴?02可以由任何可焊材料形成，包括但不限 于鎳、銅或鍍錫鋼?？蓧嚎s結(jié)構(gòu)204包括金屬彈簧。
示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200可以利用表面安裝技術(shù)(SMT )，從而使 得將示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200焊接于PCB120以及將PCB120沿x方 向、y方向、z方向緊固到光電收發(fā)器模塊100中的過程完全自動化。 可以將示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200封裝到帶巻系統(tǒng)(類似于以下圖4A和 4B所公開的帶巻系統(tǒng)400)中，使用拾放系統(tǒng)在帶巻系統(tǒng)中選擇示例性 PCB定位機(jī)構(gòu)200并將該機(jī)構(gòu)焊接到PCB120。
PCB定位機(jī)構(gòu)200的可壓縮結(jié)構(gòu)204并不限于圖2所示的菱形金屬 彈簧，而是能夠使用任何能夠焊接安裝的彈簧或其它彈簧等同物，只要 其既能夠封裝到帶巻系統(tǒng)中又能附連于可焊板102和/或用拾放系統(tǒng)直 接焊接于PCB120即可。示例性的替代性彈簧或其它彈簧等同物包括但不限于巻簧、s形彎簧、金屬上的可壓縮聚合物、懸臂、或者具有相當(dāng) 功能的任何其它結(jié)構(gòu)。此外，可壓縮結(jié)構(gòu)204能夠由可附連于可焊板102 和/或直接焊接于PCB120的可壓縮彈性材料和/或金屬的任何組合形 成。所以應(yīng)當(dāng)理解，在可壓縮結(jié)構(gòu)204本身就能夠直接焊接于PCB120 的情況下，可焊板202可以是可選的。
示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200使得能夠全自動地將PCB120定位并緊固 到光電收發(fā)器模塊100內(nèi)。示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200還能夠免去用螺 釘或其它緊固件緊固PCB120的需要，從而降低組裝成本、組裝時間以 及組裝復(fù)雜度。示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200還能夠有助于避免與制造誤 差和光電收發(fā)器模塊100的部件間的誤差累積相關(guān)的組裝問題。例如， 示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200還能夠通過消彌PCB120和柱部154之間的 任何空隙而有助于避免與PCB120的厚度有關(guān)的組裝問題。
3. 另一種示例性PCB定位機(jī)構(gòu)
現(xiàn)在參見圖3A-3E，它們示出了另一種示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200' 的外表。如圖3A所示，該示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200'與圖1C-2的示例 性PCB定位機(jī)構(gòu)200的類似之處在于示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200'大體包 括可焊板202及附連于可焊板202的可壓縮結(jié)構(gòu)204'。然而，與圖1C-2 的可壓縮結(jié)構(gòu)204不同，圖3A的可壓縮結(jié)構(gòu)204'包括介電硅橡膠。在 一些示例性實(shí)施方式中，介電硅橡膠包括KE-5620W-U型硅橡膠?？蓧?縮結(jié)構(gòu)204'由電介質(zhì)形成^f吏得其能夠用于機(jī)械地緊固PCB而不會引起 與PCB電路的電干擾?？蓧嚎s結(jié)構(gòu)204'能夠由類似于硅橡膠的、具有 彈性和介電性的其它材料形成。圖3B和3C是處于松弛狀態(tài)的示例性 PCB定位機(jī)構(gòu)200'的側(cè)視圖和前視圖。圖3D和3E是處于壓縮狀態(tài)的 示例性PCB定位機(jī)構(gòu)200'的側(cè)視圖和前視圖。
4. 示例性帶巻系統(tǒng)
現(xiàn)在參見圖4A和4B，它們示出了示例性帶巻系統(tǒng)300的外表。如 圖4A所示，示例性帶巻系統(tǒng)300通常包括帶302、在帶302中限定的 穿孔304、以及多個圖3A-3E中的嵌入帶302的PCB定位機(jī)構(gòu)200'。 穿孔304使得在PCB拾放部件填裝操作中帶302能夠用于自動化SMT。
如圖4B所示，在示例性帶巻系統(tǒng)300中每個PCB定位機(jī)構(gòu)200' 都嵌入到帶302中，可焊板202比可壓縮結(jié)構(gòu)204'嵌入得更深。應(yīng)當(dāng)理解，示例性帶巻系統(tǒng)300不限于使用PCB定位機(jī)構(gòu)200'，而是可以使 用PCB定位機(jī)構(gòu)200或者此處公開的任何其它PCB定位機(jī)構(gòu)。
除了此處公開的電子模塊環(huán)境外，此處公開的示例性PCB定位機(jī) 構(gòu)還能夠用于需要牢固定位電子部件的任何其它環(huán)境中。
此外，可以用非焊接連接的方式使用一些示例性PCB定位機(jī)構(gòu)。 例如，可以使用粘合劑來將此處公開的可壓縮結(jié)構(gòu)之一附連于PCB120 和/或在可旋轉(zhuǎn)的頂殼104 (見圖1C)中限定的柱部154。使用粘合劑使 得能夠?qū)⒖蓧嚎s結(jié)構(gòu)定位在PCB120中的其它電學(xué)元件(如導(dǎo)線或過孔) 上而不會造成短路?？梢赃x擇性地使用機(jī)械附連方法。例如，如圖2所 示的可壓縮結(jié)構(gòu)204可以包括突片，該與可旋轉(zhuǎn)的頂殼104的柱部154 (見圖1C)互鎖，以將可壓縮結(jié)構(gòu)204保持在適當(dāng)位置。
權(quán)利要求
1.一種印刷電路板(PCB)定位機(jī)構(gòu)，包括可焊板；以及附連于所述可焊板的可壓縮結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求l所述的印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，其中，所述可焊板包括鎳。
3. 如權(quán)利要求l所述的印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，其中，所述可壓縮結(jié)構(gòu) 包括介電硅橡膠。
4. 如權(quán)利要求3所述的印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，其中，所述介電硅橡膠 包括KE-5620W-U型珪橡膠。
5. 如權(quán)利要求l所述的印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，其中，所述可壓縮結(jié)構(gòu) 包括金屬彈簧。
6. —種帶巻系統(tǒng)，包括 穿孔帶；以及多個如權(quán)利要求l所述的印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，其中，所述多個印刷 電路板定位機(jī)構(gòu)中的每一個均嵌入所述穿孔帶中。
7. 如權(quán)利要求6所述的帶巻系統(tǒng)，其中，所述多個印刷電路板定位機(jī) 構(gòu)中的每一個均嵌入所述穿孔帶中，所述可焊板比所述可壓縮結(jié)構(gòu)嵌入得 更深。
8. 如權(quán)利要求6所述的帶巻系統(tǒng)，其中，所述帶巻系統(tǒng)基本適于自動 化焊接安裝技術(shù)，使得能夠利用自動化印刷電路板拾放部件填裝操作將所 述多個印刷電路板定位機(jī)構(gòu)中的每一個焊接于印刷電路板。
9. 一種印刷電路板定位系統(tǒng)，包括 印刷電縛4l;以及多個焊接于所述印刷電路板的印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，每個所述印刷電路板定位機(jī)構(gòu)包括可焊板；以及附連于所述可焊板的可壓縮結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求9所述的印刷電路板定位系統(tǒng)，其中，每個可焊板包 括鎳。
11. 如權(quán)利要求9所述的印刷電路板定位系統(tǒng)，其中，所述可壓縮結(jié) 構(gòu)包括介電硅橡膠。
12. 如權(quán)利要求ll所述的印刷電路板定位系統(tǒng)，其中，所述介電硅橡 膠包括KE-5620W-U型珪橡膠。
13. 如權(quán)利要求9所述的印刷電路板定位系統(tǒng)，其中，所述可壓縮結(jié) 構(gòu)包括金屬彈簧。
14. 一種光電收發(fā)器模塊，包括多件式殼體，所述多件式殼體中的第一件限定出多個柱部； 印刷電路板，所述印刷電路板至少部分定位在所述多件式殼體中； i^L射組件(TOSA)，所述光發(fā)射組件電連接到所述印刷電路板； 光接收組件(ROSA),所述光接收組件電連接到所述印刷電路板； 多個焊接到所述印刷電路板的印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，每個所述印刷電 路板定位機(jī)構(gòu)包括可焊板；以及附連于所述可焊板的可壓縮結(jié)構(gòu)， 其中，所述多個柱部中的每一個對應(yīng)于所述印刷電路板定位機(jī)構(gòu)中的 一個，使得當(dāng)所述多件式殼體中的第一件接合所述多件式殼體中的第二件 時，所述多個柱部壓縮所述多個印刷電路板定位機(jī)構(gòu)，從而將所述印刷電 路板沿y方向基本緊固到所述光電iMC器模塊中。
15. 如權(quán)利要求14所述的光電收發(fā)器模塊，其中，所述可焊板包括鎳。
16. 如權(quán)利要求14所述的光電收發(fā)器模塊，其中，所述可壓縮結(jié)構(gòu)包 括KE-5620W-U型介電珪橡膠。
17. 如權(quán)利要求14所述的光電收發(fā)器模塊，其中，所述可壓縮結(jié)構(gòu)包 括金屬彈簧。
18. 如權(quán)利要求14所述的光電收發(fā)器模塊，其中，所述光電M器模 塊基M合小封裝可插拔多源協(xié)議(SFP+MSA)。
19. 如權(quán)利要求14所述的光電收發(fā)器模塊，其中，所述光電收發(fā)器模 ^Jj^符合10Gb小封裝可插拔多源協(xié)議(XFP MS A )。
20. 如權(quán)利要求14所述的光電收發(fā)器模塊，其中，所述多個印刷電路 板定位機(jī)構(gòu)包括四個印刷電路板定位機(jī)構(gòu)。
全文摘要
印刷電路板(PCB)定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠用在諸如電子或光電收發(fā)器模塊或轉(zhuǎn)發(fā)器模塊的電子模塊內(nèi)。PCB定位機(jī)構(gòu)使得能夠全自動地將PCB定位和緊固到電子模塊中。PCB定位機(jī)構(gòu)還免去了用螺釘或其它緊固件來緊固PCB的需要，從而降低組裝成本、組裝時間以及組裝復(fù)雜度，而且能夠有助于避免與制造誤差和與電子模塊的部件間的誤差累積相關(guān)的組裝問題。
文檔編號G02B6/42GK101688955SQ200880013950
公開日2010年3月31日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者喬舒阿·摩爾, 斯蒂芬·尼爾森, 阮亨萬 申請人:菲尼薩公司