用于光模块的温控夹紧装置、压接盒以及误码测试装置的制作方法

用于光模块的温控夹紧装置、压接盒以及误码测试装置
1.本案是申请号cn202210520500.2，申请日是2022年5月26日，名称为“一种温控夹紧装置、压接盒以及误码测试装置”的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及数字通信技术领域，特别是涉及一种用于光模块的温控夹紧装置、压接盒以及误码测试装置。


背景技术：

3.在当前的光模块测试中，当前常规的做法是使用螺钉或者肘夹的紧固方式使模块与温控模块(半导体制冷片+热沉+水冷头)贴紧。因为光模块需要与热沉接触良好，在插拔的过程中容易出现模块的划伤。部分光模块生产商会使用高温胶带等一类轻薄耐磨损的介质放置在光模块与热沉之间，通过损失测试效率，提高光模块的外观不良。


技术实现要素：

4.本发明第一方面的一个目的是提供一种温控夹紧装置，能够保证光模块的表面质量。
5.本发明进一步的一个目的是要在保证压紧使得导热面有效接触的同时不损伤光模块的表面。
6.本发明更进一步的一个目的是要保证光模块的插接精度。
7.本发明第二方面的一个目的是提供一种包括上述温控夹紧装置的压接盒。
8.本发明第三方面的一个目的是提供一种包括上述压接盒的误码测试装置。
9.特别地，本发明提供了一种用于光模块的温控夹紧装置，用于光模块的压接和温度控制，包括：
10.固定基板；
11.气缸，具有可伸缩的柱塞杆；
12.气缸托板，与所述固定基板固定连接且用于固定所述气缸；
13.活动推板，位于所述气缸托板的下方，且与所述柱塞杆固定连接；
14.限位板，与所述固定基板固定连接且用于穿设光模块；
15.上温控模块，位于所述光模块上方且通过第一紧固件吊设于所述活动推板处，所述上温控模块用于在所述活动推板下移时逐步压紧所述光模块的上表面；
16.下温控模块，位于所述光模块下方；
17.压块结构，通过第二紧固件吊设于所述活动推板处，用于在所述活动推板下移时向下移动；
18.杠杆板，通过转轴与所述固定基板形成转动连接，所述转轴的轴线水平布置，所述杠杆板的两端的上表面分别与所述压块结构的底部和所述下温控模块的底面相对，以便在所述压块结构下移时通过所述杠杆板翘起所述下温控模块，并使得所述下温控模块与所述
光模块的下表面逐步压紧；
19.所述第一紧固件包括第一帽部和第一柱部，所述第一帽部位于所述活动推板的上方，所述第一柱部穿过所述活动推板后与所述上温控模块固连，所述第一柱部可相对于所述活动推板移动，所述第一柱部位于所述活动推板和所述上温控模块之间的部分套设有第一弹簧；
20.所述第二紧固件包括第二帽部和第二柱部，所述第二帽部位于所述活动推板的上方，所述第二柱部穿过所述活动推板后与所述压块结构固连，所述第二柱部可相对于所述活动推板移动，所述第二柱部位于所述活动推板和所述压块结构之间的部分套设有第二弹簧；
21.所述上温控模块和所述下温控模块分别用于在与所述光模块接触时为所述光模块导热。
22.可选地，所述上温控模块的顶面处设有导向销钉，所述气缸托板和所述活动推板分别设有第一导向孔和第二导向孔，用于穿设所述导向销钉。
23.可选地，所述上温控模块包括：
24.上水冷头盖，用于设置所述导向销钉和所述第一紧固件；
25.上热沉，与所述上水冷头盖固定连接且与所述上水冷头盖共同形成第一容腔，所述上热沉的底面设有第一导热面，用于为所述光模块的上表面导热；
26.上水冷结构，设置于所述第一容腔内；
27.第一半导体制冷片，设置于所述第一容腔内且其上表面和下表面分别与所述上水冷结构和上热沉接触。
28.可选地，所述下温控模块包括依次设置的：
29.下水冷头上盖，设有在竖直方向上贯通的开口；
30.下热沉，其顶面处设有导热凸台，所述导热凸台与所述开口相匹配，且所述导热凸台的顶面处为第二导热面，用于为所述光模块的下表面导热；
31.第二半导体制冷片，其顶面与所述下热沉接触；
32.下水冷结构，与所述第二半导体制冷片的底面接触；
33.下水冷头下盖，与所述下水冷头上盖固定连接并与所述下水冷头上盖共同形成第二容腔，所述第二容腔用于容纳所述下热沉、所述第二半导体制冷片和所述下水冷结构。
34.可选地，温控夹紧装置还包括：第三紧固件，具有第三帽部和第三柱部，所述第三柱部穿过所述下温控模块后与所述固定基板固连，所述下温控模块可相对于所述第三柱部移动，所述第三柱部上套设有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别抵接所述第三帽部和所述下温控模块的顶面。
35.可选地，所述限位板设有用于穿设所述光模块的安装通孔，部分的所述安装通孔贯穿所述限位板的上表面和下表面，以便所述光模块与所述上温控模块和所述下温控模块接触；所述安装通孔的两侧的底部设有限位凸条，用于限制所述光模块的底面高度。
36.可选地，温控夹紧装置还包括：
37.支撑柱，与所述固定基板固定连接，所述支撑柱的顶部与所述气缸托板的底面抵接且通过第四紧固件锁紧。
38.特别地，本发明还提供了一种压接盒，包括壳体以及上述任一项所述的温控夹紧
装置，所述温控夹紧装置设置于所述壳体内。
39.特别地，本发明还提供了一种误码测试装置，包括误码仪、dut线路板和上述的压接盒，所述压接盒与所述误码仪形成可拆卸连接，所述dut线路板设有用于插接所述光模块的接口，且所述线路板通过射频连接器与所述误码仪的测试芯片相连。
40.根据本发明的一个实施例，提供了一种可以双向压接和控温的温控夹紧装置，通过气缸的柱塞杆带动活动推板下移，一方面促使上温控模块压接到光模块的上表面处，另一方面，通过压块结构和杠杆板的传动，促使下温控模块也压接到光模块的下表面处。由于上温控模块和下温控模块的驱动力都是气缸，因此可以准确地提供动力，保证合理的压接力，不再需要人工的方式将温控模块与光模块压接，因此不易出现划伤，保证光模块的外观品质。
41.根据本发明的一个实施例，提供了压块结构、上温控模块与活动推板的具体连接方式，通过分别设计气缸的压力、第一弹簧和第二弹簧的参数、杠杆板的尺寸等，可以保证压接在光模块上下表面的力，在保证压紧使得导热面有效接触的同时，不损伤光模块的表面。
42.进一步地，由于第一弹簧和第二弹簧的设置，使得上温控模块和下温控模块对光模块的力有一个缓冲作用，有利于保护光模块的上表面质量。
43.根据本发明的一个实施例，通过设置导向销钉和与其对齐的导向孔，可以保证上温控模块能够沿竖直方向下移，不歪斜，使得上温控模块能够平稳地压到光模块的上表面处，保证有效地压接。
44.根据本发明的一个实施例，气缸托板在与第一紧固件和第二紧固件对齐的位置处还设有相应的让位孔，用于为第一帽部和第二帽部提供容纳空间，也起到一定的导向作用，以保证活动推板的竖直移动。
45.根据本发明的一个实施例，通过第三弹簧的设置可以起到缓冲下温控模块作用到光模块上的压力，有利于保护光模块的下表面质量。
46.根据本发明的一个实施例，安装通孔的两侧的底部设有限位凸条，用于限制所述光模块的底面高度，使得光模块插入安装通孔的位置与dut(待测器件)线路板上用于插接光模块的接口对齐，保证光模块的插接精度。
47.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
48.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
49.图1是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置(处于压接状态)的剖视图；
50.图2是图1中a处的局部放大图；
51.图3是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置在第二紧固件处的结构剖视图；
52.图4是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置的上温控模块的分解结构示意图；
53.图5是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置的下温控模块的分解结构示意图；
54.图6是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置在第三紧固件处的结构剖视图；
55.图7是根据本发明一个实施例的压接盒的内部结构示意图；
56.图8是根据本发明一个实施例的误码测试装置(隐去压接盒的上盖)的结构示意图。
57.附图标记：
58.100-温控夹紧装置、10-固定基板、20-气缸、21-柱塞杆、30-气缸托板、301-第一导向孔、302-第一让位孔、40-活动推板、401-第二导向孔、50-限位板、501-安装通孔、502-限位凸条、503-第二让位孔、60-上温控模块、61-上水冷头盖、611-导向销钉、62-上热沉、63-上水冷结构、64-第一半导体制冷片、65-第一水管、70-下温控模块、71-下水冷头上盖、711-开口、72-下热沉、721-导热凸台、73-第二半导体制冷片、74-下水冷结构、75-下水冷头下盖、76-第二水管、80-压块结构、90-杠杆板、91-转轴、101-第一紧固件、102-第二紧固件、103-第一弹簧、104-第二弹簧、105-第三紧固件、106-第三弹簧、107-支撑柱、108-第四紧固件、111-第一导套、112-第二导套、113-第三导套、200-光模块、210-壳体、201-第一空气接头、202-气管、203-第二空气接头、204-把手、300-误码仪、400-dut线路板。
具体实施方式
59.图1是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置100(处于压接状态)的剖视图。图2是图1中a处的局部放大图。图3是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置100在第二紧固件102处的结构剖视图。本发明还提供了一种用于光模块200的压接和温度控制的温控夹紧装置100，一个实施例中，如图1所示，该温控夹紧装置100包括固定基板10、气缸20、气缸托板30、活动推板40、限位板50、上温控模块60、下温控模块70、压块结构80和杠杆板90。气缸20具有可伸缩的柱塞杆21。气缸托板30与固定基板10固定连接且用于固定气缸20，如图1中气缸20固定在气缸托板30的上方。活动推板40位于气缸托板30的下方，且与柱塞杆21固定连接，例如通过螺钉连接。限位板50与固定基板10固定连接且用于穿设光模块200。上温控模块60位于光模块200上方且通过第一紧固件101吊设于活动推板40处，上温控模块60用于在活动推板40下移时逐步压紧光模块200的上表面。下温控模块70位于光模块200下方。压块结构80通过第二紧固件102吊设于活动推板40处，用于在活动推板40下移时向下移动。杠杆板90通过转轴91与固定基板10形成转动连接，转轴91的轴线水平布置，杠杆板90的两端的上表面分别与压块结构80的底部和下温控模块70的底面相对，以便在压块结构80下移时通过杠杆板90翘起下温控模块70，并使得下温控模块70与光模块200的下表面逐步压紧。在使用时，只需要将固定基板10固定住，启动气缸20即可。如图3所示，一个实施例中，第二紧固件102包括第二帽部和第二柱部，第二帽部位于活动推板40的上方，第二柱部穿过活动推板40后与压块结构80固连，第二柱部可相对于活动推板40移动，第二柱部位于活动推板40和压块结构80之间的部分套设有第二弹簧104。同样地，第一紧固件101包括第一帽部和第一柱部，第一帽部位于活动推板40的上方，第一柱部穿过活动推板40后与上温控模块60固连，第一柱部可相对于活动推板40移动，第一柱部位于活动推板40和上温控模块60之间的部分套设有第一弹簧103。
60.本实施例提供了一种可以双向压接和控温的温控夹紧装置100，通过气缸20的柱塞杆21带动活动推板40下移，一方面促使上温控模块60压接到光模块200的上表面处，另一
方面，通过压块结构80和杠杆板90的传动，促使下温控模块70也压接到光模块200的下表面处。由于上温控模块60和下温控模块70的驱动力都是气缸20，因此可以准确地提供动力，保证合理的压接力，不再需要人工的方式将温控模块与光模块200压接，因此不易出现划伤，保证光模块200的外观品质。
61.本实施例提供了压块结构80、上温控模块60与活动推板40的具体连接方式。本实施例中，当气缸20的活塞杆推动活动推板40下移时，由于重力作用，活动推板40吊着的上温控模块60和压块结构80也同步下移。当上温控模块60下移至其底部与光模块200的上表面抵接时，活动推板40开始压缩第一弹簧103，推动上温控模块60以适当的压力压紧光模块200的上表面。当压块结构80下移至与杠杆板90接触时，活动推板40开始压缩第二弹簧104，压迫杠杆板90的一端，使得杠杆板90的另一端翘起下温控模块70，下温控模块70上移至其顶面与光模块200的底面接触。通过分别设计气缸20的压力、第一弹簧103和第二弹簧104的参数、杠杆板90的尺寸等，可以保证压接在光模块200上下表面的力，在保证压紧使得导热面有效接触的同时，不损伤光模块200的表面。
62.进一步地，由于第一弹簧103和第二弹簧104的设置，使得上温控模块60和下温控模块70对光模块200的力有一个缓冲作用，有利于保护光模块200的上表面质量。
63.如图3所示，一个实施例中，上温控模块60的顶面处设有导向销钉611，气缸托板30和活动推板40分别设有第一导向孔301和第二导向孔401，用于穿设导向销钉611。
64.本实施例通过设置导向销钉611和与其对齐的导向孔，可以保证上温控模块60能够沿竖直方向下移，不歪斜，使得上温控模块60能够平稳地压到光模块200的上表面处，保证有效地压接。
65.进一步地，如图3所示，在第一导向孔301内还设置有第一导套111，与导向销钉611配合，第一导套111采用耐磨材料制成，通过第一导套111的设置可以使得导向销钉611和气缸托板30不易受损。相应地，本实施例中，第二导向孔401的直径设置的大于导向销定的直径，以避免二者接触。
66.进一步地，气缸托板30在与第一紧固件101和第二紧固件102对齐的位置处还设有相应的第一让位孔302(参见图3)，用于为第一帽部和第二帽部提供容纳空间，也起到一定的导向作用，以保证活动推板40的竖直移动。
67.图4是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置100的上温控模块60的分解结构示意图。如图4所示，一个实施例中，上温控模块60包括上水冷头盖61、上热沉62、上水冷结构63和第一半导体制冷片64。上水冷头盖61用于设置导向销钉611和第一紧固件101，通过在上水冷盖上设置多个螺纹孔即可安装第一紧固件101。上热沉62与上水冷头盖61固定连接且与上水冷头盖61共同形成第一容腔，上热沉62的底面设有第一导热面，用于为光模块200的上表面导热。上水冷结构63设置于第一容腔内。第一半导体制冷片64设置于第一容腔内且其上表面和下表面分别与上水冷结构63和上热沉62接触。
68.图5是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置100的下温控模块70的分解结构示意图。如图5所示，一个实施例中，下温控模块70包括依次设置的下水冷头上盖71、下热沉72、第二半导体制冷片73、下水冷结构74和下水冷头下盖75。下水冷头上盖71设有在竖直方向上贯通的开口711。下热沉72的顶面处设有导热凸台721，导热凸台721与开口711相匹配，且导热凸台721的顶面处为第二导热面，用于为光模块200的下表面导热。第二半导体制冷
片73的顶面与下热沉72接触。下水冷结构74与第二半导体制冷片73的底面接触。下水冷头下盖75与下水冷头上盖71固定连接并与下水冷头上盖71共同形成第二容腔，第二容腔用于容纳下热沉72、第二半导体制冷片73和下水冷结构74。
69.当然如图4和图5所示，上水冷结构63和下水冷结构74还都分别包括包裹着保温棉的第一水管65和第二水管76，用于为上水冷结构63和下水冷结构74输送冷却液。
70.图6是根据本发明一个实施例的温控夹紧装置100在第三紧固件105处的结构剖视图。一个实施例中，如图6所示，温控夹紧装置100还包括第三紧固件105，具有第三帽部和第三柱部，第三柱部穿过下温控模块70后与固定基板10固连，下温控模块70可相对于第三柱部移动，第三柱部上套设有第三弹簧106，第三弹簧106的两端分别抵接第三帽部和下温控模块70的顶面。
71.通过第三弹簧106的设置可以起到缓冲下温控模块70作用到光模块200上的压力，有利于保护光模块200的下表面质量。
72.相应地，限位板50上还设有与第三紧固件105对齐的第二让位孔503。
73.如图2所示，限位板50设有用于穿设光模块200的安装通孔501，部分的安装通孔501贯穿限位板50的上表面和下表面，以便光模块200与上温控模块60和下温控模块70接触。
74.一个实施例中，如图2所示，安装通孔501的两侧的底部设有限位凸条502，用于限制光模块200的底面高度，使得光模块200插入安装通孔501的位置与dut(待测器件)线路板上用于插接光模块200的接口对齐，保证光模块200的插接精度。
75.如图3所示，一个实施例中，温控夹紧装置100还包括支撑柱107，与固定基板10固定连接，支撑柱107的顶部与气缸托板30的底面抵接且通过第四紧固件108锁紧。这样就实现了气缸托板30的固定。
76.进一步地，如图3所示，活动推板40和压块结构80用于穿设该支撑柱107的通孔内分别设置有第二导套112和第三导套113，使得活动推板40和压块结构80在移动时不易损伤。
77.图7是根据本发明一个实施例的压接盒的内部结构示意图。本发明还提供了一种压接盒，如图7所示，一个实施例中，该压接盒包括壳体210和上述任一实施例或实施例组合中的温控夹紧装置100，温控夹紧装置100设置于壳体210内。
78.该壳体210处还可以设有用于通入气体的第一空气接头201，并通过气管202分别与每个气缸20相连，为气缸20提供气体。该壳体210还可以设有第二空气接头203，用于引入干燥的空气，使得壳体210内干燥，以解决低温测试时冷凝的问题。
79.当然，在壳体210外表面的两侧还可以设有把手204，方便操作压接盒。
80.图8是根据本发明一个实施例的误码测试装置(隐去压接盒的上盖)的结构示意图。本发明还提供了一种误码测试装置，如图8所示，该误码测试装置包括误码仪300、dut线路板400和上述压接盒，压接盒与误码仪300形成可拆卸连接，dut线路板400设有用于插接光模块200的接口，且线路板通过射频连接器与误码仪300的测试芯片相连。
81.本实施例将误码测试装置设计成可以更换dut线路板400和压接盒的结构形式，因此可以根据不同的光模块200更换相应的dut线路板400和压接盒，提高测试效率。
82.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示
例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。