本实用新型涉及印制电路板的散热技术领域，具体而言，涉及一种100gcob工艺光模块pcb散热结构。
背景技术：
随着国家制造2025行动计划的实施，5g技术的发展将带动物联网、人工智能和工业自动化等行业的蓬勃发展。5g时代是光通信的时代，而光模块处于光通信产业链的中上游，低成本、高部署密度、低功耗、低技术复杂度、可维护性是市场的基本要求。
100g光模块作为5g通信技术的前传、中传/回传最重要的部件，由于传输速率高，导致了光模块的整体功耗大幅上升，发热量也比常规模块大了许多。发热量过高以及使用环境温度的升高，会使光模块的传输性能下降、寿命减少，常规光模块的散热方式是通过在芯片上贴散热胶，以及在结构件上增加金属散热面来解决。
100gcob工艺光模块有个特点，主要的大功耗发热芯片都是裸芯片，无论驱动电路芯片以及激光器芯片都没有芯片外壳散热。同时cob工艺使用的裸芯片需要在顶层焊盘打金属线，因此散热胶与结构件无法直接与芯片接触导热，因此常规贴散热胶的方式就无法应用于cob工艺产品上。
而现今cob工艺的光模块，一般是通过在主芯片散热焊盘区域打过孔的方式，通过过孔将热量传输到pcb的底层，然后通过散热胶将热量传输到金属壳件上。这种散热方式的不好之处在于整个主芯片的热量完全有几个过孔来传输，散热面积小，热量不易散出，传热很慢。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其能够通过优化设计pcb叠层及结构，再配合金属结构件，达到主芯片充分散热的目的，从而降低光模块的发热量，提高光模块的高温传输性能与使用寿命，极大地提高散热效率，使光模块散热更好，产品更加稳定。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其包括：金属上壳件和金属下壳件，以及设置在金属上壳件和下壳体之间的主芯片、散热铜块、pcb板和散热胶，散热胶连接在金属下壳件的内侧，散热铜块连接在散热胶的顶部，散热铜块和pcb板组合为一层散热板，主芯片连接在散热铜块的顶部，主芯片产生热量传递至散热铜块后，再由散热铜块经散热胶传递至金属下壳件。
在本实用新型较佳的实施例中，上述pcb板具有pcb叠层，散热板还包括铜皮、wb线和填充在pcb叠层之间的银胶，pcb叠层具有多层，散热铜块通过pcb叠层贯穿式填铜且主芯片连接在散热铜块顶部，散热铜块与铜皮连接且铜皮位于pcb叠层的各层，wb线设置在pcb叠层的顶层。
在本实用新型较佳的实施例中，位于上述pcb叠层顶层的铜皮开槽，开槽靠近散热铜块且具有铜块开槽边，wb线位于槽内。
在本实用新型较佳的实施例中，上述pcb叠层包括顶层、底层和中间层，中间层位于顶层和底层之间且相互间隔，中间层为电路走线层，电路走线层与散热铜块之间相互间隔且间隔距离≥20mil。
在本实用新型较佳的实施例中，上述wb线顶部到铜块开槽边的距离在10±4mil范围内。
在本实用新型较佳的实施例中，上述wb线顶部到铜皮表面的距离≤5mil。
在本实用新型较佳的实施例中，上述wb线表面和散热铜块表面的高度差在±15μm范围内。
在本实用新型较佳的实施例中，上述铜皮的表面平整度＜10μm。
在本实用新型较佳的实施例中，上述散热铜块的尺寸范围≥2.5×2.5mm。
在本实用新型较佳的实施例中，上述散热铜块的尺寸小于铜皮的尺寸。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过散热铜块将主芯片的热量通过散热胶传递至金属下壳件以向外传输，而散热铜块通过与pcb叠层形成散热板的结构，与pcb板共同形成具有极好散热性的散热板，有效将热量传输；该结构能够极大地提高散热效率，使光模块散热更好，产品更加稳定。
本实用新型相比于传统设计方式，还具有以下优点：
1)pcb设计在主芯片区域填铜，芯片散热直接与金属接触比通过散热胶方式散热更良好；
2)由于金属比散热胶导热系数高很多，结构设计在散热区域增加金属凸台，增加金属结构面积，减少散热胶厚度，使散热更好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
图1为本实用新型100gcob工艺光模块pcb散热结构的示意图；
图2为本实用新型散热板结构的局部放大图；
图标：1-主芯片；2-散热铜块；3-铜皮；4-wb线；5-pcb板；6-散热胶；7-金属上壳件；8-金属下壳件。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
第一实施例
请参照图1，本实施例提供一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其包括：金属上壳件7和金属下壳件8，以及设置在金属上壳件7和下壳体之间的主芯片1、散热铜块2、pcb板5和散热胶6，其中散热铜块2和pcb板5组合形成散热板，散热板包括散热铜块2、铜皮3、wb线4和pcb叠层；通过在主芯片1的散热区域将整块pcb进行填充散热铜块2，主芯片1的散热区域的pcb板5通过银胶直接与散热铜块2接触，由于金属的散热性极好，银胶的导热系数比普通散热胶6高，因此主芯片1的热量会被散热铜块2充分吸收，然后散热铜块2与外壳金属结构件通过散热胶6导热方式，将热量传输到金属下壳件8。
金属上壳件7和金属下壳件8之间依次为主芯片1、散热板和散热胶6，主芯片1为激光器芯片或激光驱动芯片，其为光模块工作的主要发热源，在cob工艺中通过固晶和打金线方式进行固定，散热胶6粘接在金属下壳件8的内侧，散热铜块2粘接在散热胶6的顶部，散热铜块2和pcb板5组合为一层散热板，主芯片1固定在散热铜块2的顶部，主芯片1产生热量传递至散热铜块2后，再由散热铜块2经散热胶6传递至金属下壳件8。
请参照图2，pcb板5具有pcb叠层，散热板包括散热铜块2、铜皮3、wb线4、pcb叠层和填充在pcb叠层之间的银胶，pcb叠层具有多层，散热铜块2通过pcb叠层贯穿式填铜，散热铜块2与铜皮3一体式连接且铜皮3位于pcb叠层的各层，铜皮3作为外围电路连接使用，wb线4设置在pcb叠层的顶层，位于pcb叠层顶层的铜皮3开槽，开槽靠近散热铜块2且具有铜块开槽边，wb线4位于槽内。
pcb叠层包括顶层、底层和中间层，中间层位于顶层和底层之间且相互间隔，中间层为电路走线层，电路走线层绕过铜块的区域，电路走线层与散热铜块2之间相互间隔且间隔距离为30mil，电路走线层包括6层，电路走线层从上到下依次是toplayer层、gnd1层、power层、signallayer层、gnd2层和bottomlayer层，电路走线层的各层之间填充银胶；wb线4顶部到铜块开槽边的距离为10mil，wb线4顶部到铜皮3表面的距离为5mil，wb线4表面和散热铜块2表面外观平齐，两者的高度差在10μm范围内，铜皮3的表面平整度为10μm，散热铜块2的尺寸为3×3mm，散热铜块2的尺寸小于铜皮3的尺寸，铜皮3的尺寸为6×4mm。
本实用新型实例的工作原理为：
主芯片1的散热区域的pcb板5通过银胶直接与散热铜块2接触，银胶的高导热系数具有较好热传递性，因此主芯片1的热量会被散热铜块2充分吸收，散热铜块2吸收热量后将热量向周围辐射，然后散热铜块2与金属下壳件8通过散热胶6导热，将热量传输到金属下壳件8。
本实用新型设计主芯片1散热分布均匀，热量传输快，而常规cob工艺光模块热量传输集中于过孔，热量很难快速散出，由此本实用新型设计的散热铜块2对cob工艺产品散热由非常大的优势，散热方式明显优于传统散热方式，该设计对于高速100gcob工艺光模块在高温传输性能以及光模块使用寿命将会大大提高。
综上所述，本实用新型实例通过散热铜块将主芯片的热量通过散热胶传递至金属下壳件以向外传输，而散热铜块通过与pcb叠层形成散热板的结构，与pcb板共同形成具有极好散热性的散热板，有效将热量传输；该结构能够极大地提高散热效率，使光模块散热更好，产品更加稳定。
本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
技术特征：
1.一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，包括：金属上壳件和金属下壳件，以及设置在金属上壳件和下壳体之间的主芯片、散热铜块、pcb板和散热胶，所述散热胶连接在金属下壳件的内侧，所述散热铜块连接在散热胶的顶部，所述散热铜块和pcb板组合为一层散热板，所述主芯片连接在散热铜块的顶部，所述主芯片产生热量传递至散热铜块后，再由散热铜块经散热胶传递至金属下壳件。
2.根据权利要求1所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，pcb板具有pcb叠层，所述散热板还包括铜皮、wb线和填充在pcb叠层之间的银胶，所述pcb叠层具有多层，所述散热铜块通过pcb叠层贯穿式填铜且主芯片连接在散热铜块顶部，所述散热铜块与铜皮连接且铜皮位于pcb叠层的各层，wb线设置在pcb叠层的顶层。
3.根据权利要求2所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，位于所述pcb叠层顶层的铜皮开槽，开槽靠近散热铜块且具有铜块开槽边，wb线位于槽内。
4.根据权利要求3所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，所述pcb叠层包括顶层、底层和中间层，所述中间层位于顶层和底层之间且相互间隔，所述中间层为电路走线层，所述电路走线层与散热铜块之间相互间隔且间隔距离≥20mil。
5.根据权利要求3所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，所述wb线顶部到铜块开槽边的距离在10±4mil范围内。
6.根据权利要求2所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，所述wb线顶部到铜皮表面的距离≤5mil。
7.根据权利要求2所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，所述wb线表面和散热铜块表面的高度差在±15μm范围内。
8.根据权利要求2所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，所述铜皮的表面平整度＜10μm。
9.根据权利要求2所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，所述散热铜块的尺寸范围≥2.5×2.5mm。
10.根据权利要求2所述的一种100gcob工艺光模块pcb散热结构，其特征在于，所述散热铜块的尺寸小于铜皮的尺寸。
技术总结
本实用新型公开一种100GCOB工艺光模块PCB散热结构，其包括：金属上壳件和金属下壳件，以及设置在金属上壳件和下壳体之间的主芯片、散热铜块、PCB板和散热胶，其中散热铜块和PCB板组合形成散热板，散热板包括散热铜块、铜皮、WB线和PCB叠层；主芯片的散热区域的PCB板通过银胶直接与散热铜块接触，主芯片的热量被散热铜块充分吸收，然后散热铜块与外壳金属结构件通过散热胶导热方式，将热量传输到金属下壳件；该结构能够通过优化设计PCB叠层及结构，再配合金属结构件，达到主芯片充分散热的目的，从而降低光模块的发热量，提高光模块的高温传输性能与使用寿命，极大地提高散热效率，使光模块散热更好，产品更加稳定。
技术研发人员：廖强
受保护的技术使用者：成都鸿芯光电通信有限公司
技术研发日：.04.09
技术公布日：.02.18
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