技术领域本发明涉及一种用于通信系统的可插接模块。
背景技术：
至少一些已知的通信系统包括插座组件，诸如输入/输出(I/O)连接器组件，其被配置为接收可插接模块、并且在可插接模块与插座组件的电连接器之间建立通信连接。作为一个示例，已知的插座组件包括插座壳体，该插座壳体被安装至电路板、并且被配置为接收小型(smallform-factor，SFP)的可插接收发器。插座组件包括长形的腔体，该腔体延伸在腔体的开口与布置在该腔体内且安装至电路板的电连接器之间。可插接模块穿过开口被插入、并且在腔体中朝着电连接器前进。可插接模块和电连接器具有彼此接合以建立通信连接的相应的电触头。在可插接模块和插座组件的设计中，经常遇到的一个挑战是，在通信系统的操作过程中产生的热量会不利地影响模块/系统可靠性和电性能。典型地，热量是由可插接模块内的内部电路板上的部件产生的，并且通过可插接模块的金属本体而从内部电路板排出(drawaway)。在一些情况下，由插座组件壳体保持、与可插接模块的金属本体直接接触的热沉被用于从可插接模块转移热量。流动通过和围绕插座组件的空气转移从可插接模块发出的热量。随着可插接模块的数据吞吐速度增加，会产生更多的热量。传统的设计被证明对于所需的热量转移是不足够的。因此，需要一种在通信系统中使用的、允许显著的热量转移的可插接模块。
技术实现要素：
根据本发明，一种可插接模块包括在配合端和电缆端之间纵向地延伸的可插接本体。可插接本体具有第一端和相对的第二端，侧部沿着可插接本体的长度在第一端与第二端之间延伸。第一端、第二端、以及侧部限定腔体。内部电路板保持在腔体中，内部电路板设置在通信地联接至内部电路板的电缆的端部处。可插接本体被配置为插接到插座组件中，使得内部电路板通信地联接至插座组件的通信连接器。可插接本体由第一外壳和第二外壳限定，第一外壳包括第一端和侧部，第二外壳包括第二端。附图说明图1是根据实施例的通信系统的透视横截面视图。图2是图1中示出的通信系统的插座组件的部分分解视图。图3是根据示例性实施例形成的通信系统的可插接模块的分解视图。图4是图3中示出的可插接模块的前透视图。图5是根据示例性实施例形成的可插接模块的前透视图。图6是根据示例性实施例形成的可插接模块的前透视图。图7是根据示例性实施例形成的可插接模块的前透视图。具体实施方式本文所述实施例包括通信系统及其可插接模块。所述可插接模块为其部件提供显著的热量消散或转移。可插接模块的各种实施例包括具有成本效益设计的可插接本体。可插接模块的各种实施例包括有助于显著的热量转移的可插接本体。不像利用均具有复杂特征的上外壳和下外壳的传统的可插接模块，本文所述的实施例中，外壳中的一个更简单地制成，而另一个外壳被制成为具有复杂的设计特征，诸如用于保持和对准内部电路板和可插接模块的其他部件的特征。简单的外壳可由相对廉价的制造工艺来制造，诸如挤压，而复杂的外壳则由允许形成复杂的特征的另一工艺来制造，诸如压铸工艺。不同的外壳可由不同的材料制造。传统的可插接模块利用均具有类似的尺寸和形状的上外壳和下外壳，包括主壁(中央壁)以及相对的侧壁，所述侧壁沿着可插接本体的侧部而延伸大约一半的路径、且在大约在上主壁和下主壁之间的中央处的接缝处会合；与上述传统的可插接模块不同的是，在本文所述的实施例中，外壳中的一个具有全部或基本上全部的侧部、而另一个大致仅具有主壁或中央壁。例如，上外壳可包括上壁和两个侧壁，而下外壳包括在上外壳的侧壁之间延伸的下壁。因而，接缝被定位在可插接本体的下端处，这与传统的可插接模块的情况中该接缝被典型地定位在近似中央处是不同的。上外壳的增加的尺寸使得上外壳更好地适合于热量转移。上外壳可由具有良好热特性的材料制造，诸如铜或铝材料。图1是根据实施例的通信系统100的透视横截面视图。通信系统100可包括电路板102、安装到电路板102的插座组件104、以及被配置为通信地接合插座组件104的一个或多个可插接模块106。通信系统100关于配合或插入轴线91、俯仰轴线92、以及横向轴线93而取向。轴线91-93是相互垂直的。虽然在图1中，俯仰轴线92表现为在平行于重力的竖直方向上延伸，但是理解的是，轴线91-93不被要求为具有相对于重力的任何特定取向。此外，在图1中示出了仅一个可插接模块106，但是理解的是，多个可插接模块106可同时接合插座组件104。通信系统100可以是远程通信系统或装置的一部分或与其一同使用。例如，通信系统100可以是交换机、路由器、服务器、集线器、网络接口卡、或存储系统中的一部分，或者包括上述装置。在图示的实施例中，可插接模块106被配置为以电信号的形式来传播数据信号。在其他实施例中，可插接模块106可被配置为以光信号的形式来传播数据信号。电路板102可以是子卡或母板，并且包括延伸穿过其中的导电迹线(未示出)。插座组件104包括被安装至电路板102的插座壳体108。插座壳体108还可被称为插座架(cage)。插座壳体108可被布置在系统或装置的支架的挡板或面板109处，使得，插座壳体108处于装置或对应的面板109内，并且使得(一个或多个)可插接模块106可从装置和对应的面板109外或外部被装载到插座壳体108中。插座壳体108包括前端110和相对的后端112。前端110可被设置在面板109中的开口处、并且延伸穿过所述开口。配合轴线91可延伸在前端和后端110、112之间。诸如“前”、“后”、“顶”、或“底”的相对性或空间术语仅被用于区分附图标记所标出的元件，并且不必要地要求通信系统100、或通信系统100的周围环境中的特定位置或取向。例如，前端110可位于较大远程通信系统的后部部分处，或者面向所述后部部分。在许多应用中，当用户将可插接模块106插入到插座组件104中时，前端110是可视的。插座壳体108被配置为在配合操作过程中抑制或阻挡电磁干扰(EMI)、并且引导(一个或多个)可插接模块106。为此，插座壳体108包括多个壳体壁114，所述多个壳体壁彼此互连以形成插座壳体108。壳体壁114可由导电材料形成，诸如金属片材(sheetmetal)和/或具有导电颗粒的聚合物。在图示的实施例中，壳体壁114由金属片材冲压和成型。在一些实施例中，插座壳体108被配置为便于气流穿过插座壳体108，从而将热量(或热能)从插座组件104和(一个或多个)可插接模块106转移。空气可从插座壳体108的内部(例如，面板109的后方)流动至外部环境(例如，面板109的前方)，或者从插座壳体108外部流动至插座壳体108的内部中。风扇或其他空气移动装置可被用于增大穿过插座壳体108、以及在(一个或多个)可插接模块106上方的气流。在图示的实施例中，插座壳体108包括长形模块腔体120的第一排(或底排)116、以及长形模块腔体122的第二排(或顶排)118。模块腔体120、122中的每个在前端和后端110、112之间延伸。模块腔体120、122具有各自的端口开口121、123，所述端口开口具有尺寸和形状为接收对应的可插接模块106。模块腔体120、122可具有相同或类似的大小、并且在平行于配合轴线91的方向上纵向地延伸。在图示的实施例中，每个模块腔体122被叠置(stacked)在对应的模块腔体120上方，使得模块腔体120被定位在模块腔体122与电路板102之间。可提供任何数量的模块腔体，包括单个模块腔体。在一些实施例中，可插接模块106是具有可插接本体130的输入/输出组件。可插接本体130包括配合端132和相对的电缆端134。电缆136在电缆端134处被联接至可插接本体130。可插接本体130还包括内部电路板138，其被通信地联接到电缆136的光纤或电线(未示出)。电缆136可通过将电线端接到内部电路板138而被通信地联接，诸如通过将电线焊接到内部电路板。可替代地，电缆136可通过其他工艺通信地联接，诸如通过使用在电缆136的端部处、以及内部电路板138上的连接器。内部电路板138由可插接本体130支撑。电路板138包括配合端132处的接触垫140。在图1中，配合端132被配置为插入到插座壳体108的模块腔体122中、并且沿着配合轴线91在配合方向上推进。在示例性实施例中，可插接本体130为内部电路板138的提供热量转移，诸如为内部电路板138上的部件提供热量转移。例如，内部电路板138与可插接本体130热连通，并且可插接本体130从内部电路板138转移热量。在示例性实施例中，来自配合端132处或其附近(诸如各种电部件被定位在内部电路板138上的位置)的热量被转移到电缆端134。热量从插座组件104和配合端132被散出(pulledout)，并且被排出(rejected)至面板109前方的外部环境。在其他实施例中，热量可被排出到可插接本体130的其他部分中，和/或热量可被引导至可插接本体130的其他部分，诸如被引导至配合端132，在所述配合端处，热量可被转移到支架内的热量转移部件或另一热沉。插座组件104包括具有第一和第二配合接口144、146的通信连接器142。第一配合接口144设置在模块腔体120内，并且第二配合接口146设置在模块腔体122内。第一和第二配合接口144、146分别与端口开口121、123对齐。第一和第二配合接口144、146中的每个包括被配置为直接地接合可插接模块106的接触垫140的相应的电触头145、147。因而，单个通信连接器142可与两个可插接模块106配合。在替代实施例中，插座组件104不包括叠置的模块腔体120、122，并且代替的是，包括仅单排模块腔体120、或仅单个模块腔体120。在这样的实施例中，通信连接器142可具有单排的配合接口、或单个配合接口。可插接模块106是被配置为插入到插座组件104并且从中移除的输入/输出(I/O)模块。在一些实施例中，可插接模块106是小型可插接(SFP)收发器、或四芯(quad)小型可插接(QSFP)收发器。可插接模块106可满足SFP或QSFP收发器的某些技术规格，诸如小型(Small-FormFactor，SFF)-8431。在一些实施例中，可插接模块106被配置为传输直至2.5千兆位每秒(Gbps)、直至5.0Gbps、直至10.0Gbps或更高的数据信号。通过示例的方式，插座组件104和可插接模块106可分别类似于插座架和收发器，它们是可购于TEConnectivity的SFP+系列产品的部分。如在图1中示出的，插座壳体108的壳体壁114还形成处于模块腔体120、122之间的间隔板148。间隔板148在前端110与后端112之间大致平行于配合轴线91延伸。更具体地，模块腔体120、间隔板148、以及模块腔体122沿着俯仰轴线92而叠置。可选地，光指示器组件(未示出)，诸如光导管，可被设置在由间隔板148限定的间隔腔体中。间隔腔体可允许模块腔体120、122之间的气流以增强从位于模块腔体120、122中的可插接模块106的热量转移。图2是插座组件104的部分分解视图，并且图示了插座壳体108以及被安装至电路板102的多个通信连接器142。在一些实施例中，插座壳体108由多个互连的面板或片材形成。例如，插座壳体108包括围绕壳体腔体172的主面板或外壳170、多个内面板174、基部面板181、以及限定间隔板148的间隔面板176。主面板170、内面板174、以及间隔面板176中的每个可由金属片材冲压和成型。如下文更详细描述的，主面板170、内面板174、以及间隔面板176可形成限定在图1中示出的模块腔体120、模块腔体122、以及间隔板148的壳体壁114中的一个或多个。如在图2中示出的，主面板170包括顶(elevated)壁180、侧壁182、183、以及后壁184。当构成插座组件104时，顶壁180距离电路板102最远。基部面板181可靠在电路板102上。侧壁182、183和后壁184被配置为，当被安装至电路板时从电路板102延伸到顶壁180。内面板174和间隔面板176被配置为定位在壳体腔体172内。在主面板170内，内面板174和间隔面板176将壳体腔体172分部(apportion)或分割为间隔开的模块腔体120、122(图1)、以及间隔板148的间隔腔体(图1)。在图示的实施例中，内面板174中的每个具有与顶壁180相接的面板边缘191、以及与基部面板181和/或电路板102相接的面板边缘192。面板边缘192可包括安装销或尾部194，其被配置为机械地接合、并且电联接至电路板102的通孔或过孔196。面板边缘191可包括凸片(tabs)或闩锁197，其被配置为插入穿过顶壁180的槽198以联接至顶壁180。同样，侧壁182、183以及后壁184可具有面板边缘193，所述面板边缘包括安装销或尾部195，所述安装销或尾部被配置为机械地接合、并且电联接至电路板102的对应的过孔196。主面板170、基部面板181、内面板174、以及间隔面板176可包括导电材料，诸如金属或塑料。当插座壳体108被安装至电路板102时，插座壳体108和插座组件104被电联接至电路板，并且特别地，被电联接至电路板102内的接地平面(未示出)，从而将插座壳体108和插座组件104电接地。如此，插座组件104可减少可能不利地影响通信系统100(图1)的电性能的EMI泄漏。图3是根据示例性实施例的可插接模块106的分解视图。图4是根据示例性实施例的可插接模块106的前透视图。可插接本体130保持内部电路板138。可插接本体130具有第一端200和相对的第二端202，侧部204、206在第一端与第二端200、202之间延伸。第一和第二端200、202以及侧部204、206在配合端132与电缆端134之间、沿着可插接本体130的长度208纵向地延伸。第一端200、第二端202、以及侧部204、206限定保持内部电路板138的腔体210。在示例性实施例中，可插接本体130包括第一外壳212和第二外壳214。可选地，第一外壳212可限定上外壳，并且在本文中可被称为上外壳212。第二外壳214可限定下外壳，并且在本文中可被称为下外壳214。上外壳212包括第一端200，所述第一端限定可插接本体130的上端或顶部。第一外壳212包括侧部204、206。可选地，第一外壳212可限定整个侧部204、206。在各种实施例中，上外壳212可限定侧部204、206的绝大部分(significantmajority)。下外壳214包括第二端202，所述第二端可限定可插接本体130的下端或底部。在各种实施例中，下外壳214可限定侧部204、206的部分，该些部分少于由上外壳212所限定的侧部204、206的部分。例如，上外壳212可高于下外壳214，并且下外壳214可短于上外壳212。可选地，下外壳214可被嵌套(nested)在上外壳212中，使得第二端202在侧部204、206之间延伸。例如，在这样的实施例中，上外壳212的侧部204、206可延伸至可插接本体130的底部。在其他各种实施例中，下外壳214可盖住(cap)上外壳212，使得第二端202在侧部204、206的底部边缘下方延伸，从而封闭侧部204、206之间的空间。在这样的实施例中，第二端202可限定在可插接本体130的底部处的侧部204、206的小部分。图4图示了这样的下外壳214。下外壳214被示出为跨第一外壳212的底部延伸。侧部204、206的底部边缘靠在下外壳214的第二端202上。第二端202限定可插接本体130的侧部204、206的部分；然而，侧部204、206的绝大部分由上外壳212形成。如在图4中示出的，腔体210具有位于第一和第二端200、202之间的中央处的中央平面216。上外壳212的侧部204、206延伸超过中央平面216，诸如延伸在中央平面216下方。如此，上外壳212被设置在中央平面216的上方和下方二者。下外壳214被完全定位在中央平面216的一侧，也就是被完全定位在中央平面216的下方。由上外壳和下外壳212、214限定的可插接本体130限定腔体210周围的周界218。在示例性实施例中，上外壳212限定周界218的至少三分之二。例如，由于全部、或基本上全部的侧部204、206由上外壳212限定，故上外壳212包括了可插接本体130的周界218的大部分。可选地，上外壳212的侧部可包括可插接本体130的侧部204、206的至少90％。在替代实施例中，下外壳214可限定周界218的大部分。例如，在这样的实施例中，除了第二端202之外，下外壳214可限定侧部204、206的全部或绝大部分。在示例性实施例中，上外壳212被用于从内部电路板138进行有效的热量转移。上外壳212被定位为与内部电路板138热连通。由内部电路板138产生的热量被排出到上外壳212中，并且从其转移。相比于传统的可插接本体外壳，其典型地是可插接本体130的大约一半，使得上外壳212包括大部分的可插接本体130允许更多的热量通过上外壳212转移。例如，传统的可插接本体外壳典型地会合在沿着中央平面216的接缝处，使得上外壳和下外壳均形成侧部204、206的近似相等的部分。由于制造公差和热膨胀，沿着传统的可插接本体的外壳之间的接缝可能存在一些间隙，并且这些间隙减少由上外壳至下外壳的热量转移。如此，在传统的可插接本体中，仅近似一半的可插接本体(例如，仅上外壳或仅下外壳)被用于热量转移。相比之下，在这样的可插接本体130的情况下，其上外壳212限定侧部204、206的绝大部分，该上外壳延伸至可插接本体130的底部或附近(例如，显著地超过中央平面216)，更多的材料和表面积可用于热量转移。相比于传统的可插接本体的传统外壳，使用加大的(enlarged)的上外壳212获得更大量的热量转移。在替代实施例中，下外壳214可相比于上外壳212具有更大的尺寸，并且下外壳214相比于上外壳212被用于转移由可插接模块106产生的大部分热量。在示例性实施例中，上外壳212由与下外壳214不同的材料制成。例如，上外壳212可由比下外壳214具有更高的热导率的材料制成。例如，上外壳212可由铜或铝制造，而下外壳214可由更廉价的材料、或具有不同特性的材料制造，诸如锌或另一种材料。使用具有高热导率的材料允许从内部电路板更有效地转移热量。在示例性实施例中，上外壳212通过挤压工艺制造，使得上外壳212包括挤压本体222。下外壳214可由不同的工艺制造，诸如压铸工艺、切削(machining)工艺、金属片材本体的冲压和成型工艺、分层堆积(layeringbuild-up)工艺(诸如3D打印)，或其他工艺。例如，上外壳214可包括压铸本体224。相比于一些其他工艺，诸如切削，挤压上外壳212是较为廉价的制造工艺。另外，挤压是一种可被用在高热导率材料上的工艺。例如，一些其他工艺，诸如压铸，要求一些材料(诸如铝)中的添加或掺杂，这会降低这样的材料的热导率。另外，压铸出的材料会具有较高的孔隙度，这会导致材料的较低热导率。如此，由这样的压铸制成的外壳在热量转移上不如挤压制成的外壳更有效。挤压工艺建立一种具有大致平坦的壁或表面的简单结构。上外壳212具有沿长度208的基本上一致的横截面。例如，上外壳212可具有沿大部分长度208的一致的横截面。基本上一致的横截面可通过挤压工艺而制成为基本上一致，其中本体被推压或引入通过具有希望横截面的模具。挤压工艺可限定用于挤压本体222(例如，形状)的挤压包封部(envelope)，并且最终的上外壳212可被包含在挤压包封部内；然而，一些凹槽或槽可被形成在挤压本体222中，诸如用于闩锁或固定至下外壳214，而仍限定基本上一致的横截面。可选地，挤压本体222可具有除了形成在其中的一个或多个沟槽或槽之外的一致的横截面，所述沟槽或槽用于将上外壳212固定至下外壳214。虽然在图示的实施例中，上外壳212是挤压的，但是在替代实施例中，上外壳212可由其他工艺制造，包括压铸工艺、切削工艺、金属片材本体的冲压和成型工艺、分层堆积工艺(诸如3D打印)，或其他工艺。相比之下，切削工艺或压铸工艺通过具有铸型或形成到下外壳214中的多个特征部而允许形成更复杂的结构。例如，压铸本体224可具有用于内部电路板138和/或用于将上外壳212联接至下外壳214的支撑特征部、对准特征部、引导特征部和/或连接特征部。例如，压铸本体224可包括一个或多个容纳部(pockets)226，所述容纳部接收内部电路板138的各种电部件228。压铸本体224可包括用于支撑内部电路板138的支撑元件230。压铸本体224可包括对准元件232，所述对准元件用于将内部电路板138在腔体210内对准、和/或用于将上外壳212与下外壳214对准从而将上外壳连接至下外壳。压铸本体224可包括用于将上外壳212固定至下外壳214的固定特征部234。例如，固定特征部234可包括螺纹孔，所述螺纹孔接收螺纹紧固件以将上外壳212固定至下外壳214。在替代实施例中，可设置其他类型的固定特征部234，诸如闩锁、夹子等，用于将上外壳212固定至下外壳214。压铸本体224可包括用于支撑电缆136和/或将电缆与压铸本体224对准的电缆支撑部236。压铸本体224可由容易压铸的任何类型的材料制造。例如，压铸本体224可由锌制造，锌是容易压铸的金属，因为相比于一些其他金属，其具有高延展性、高冲击强度、低成本。通过将可插接本体130的全部内部腔体复杂性都设置在下外壳214中，使得上外壳212可以通过这样一种工艺而更简单地制造，在该工艺中上外壳可被制成为具有大体(predominantly)均匀的横截面以减少上外壳212的成本和复杂性。在图示的实施例中，上外壳212包括从侧部204、206延伸到腔体210中的支撑肋240。支撑肋240被用于将电路板138捕获在下外壳214与支撑肋240之间。支撑肋240可与挤压本体222一同挤压。图5是可插接模块106的前透视图，示出了被嵌套在第一外壳212中的第二外壳214。第二端202在侧部204、206之间延伸。在这样的实施例中，上外壳212的侧部204、206延伸至可插接本体130的底部。图6是可插接模块106的前透视图，示出了下外壳214包括可插接本体130的绝大部分(vastmajority)。例如，除了第二端202之外，下外壳214还包括可插接本体130的全部或基本上全部的侧部204、206。上外壳212包括第一端200，所述第一端盖住下外壳214的侧部204、206之间的空间。在图示的实施例中，下外壳214被用于热量转移。下外壳214可包括由铜或铝材料制造的挤压本体。上外壳212可包括由锌材料制造的压铸的本体。内部腔体复杂性，诸如用于对准和支撑电缆136和内部电路板138的特征部，可被铸型到上外壳212中，而下外壳214可被挤压、并且具有沿其长度的一致的横截面。图7是可插接模块106的前透视图，示出了上外壳212包括多个翅片250。翅片250可被用于热量转移。翅片250沿着第一端200纵向地延伸；然而，除了第一端200或代替第一端200，翅片250还可从侧部204、206和/或第二端202延伸。翅片250可延伸可插接本体130的基本上整个长度。