【选型】光模块设计中导热和吸波材料的选择

时间： 2017-07-02 来源：世强作者：蜡笔小芯

技术问答

通信设备的迅速发展，通信设备的集成程度和组装密度不断提高，在提供强大的使用功能的同时，也导致了设备功耗和发热量的急剧增加。而在所有的元器件中，光模块的温度规格相对较低，通常商用光模块的壳温限制在70℃或75℃以内，如何快速散热是光模块本身必须克服的第一个难题。

光模块按照通讯速率，可以分为10G，40G，100G等等，它们在工作中产生的各种杂波需要经过处理才能通过相关的认证，并且这些杂波如果不清除，会在光模块中产生相互影响而导致光模块通讯不正常，比如需要抑制空腔谐振，解决PCB和外壳边缘之间的串扰EMI和网箱EMI。光模块杂波的吸收是本文需要解决的另一个难题。本文主要介绍光模块设计中LAIRD导热和吸波材料的选择。

解决方案：

一、导热材料选择

对导热界面材料的热传导，一般按一维来处理，其热传导过程可用傅立叶方程（热传导的基础理论）描述：

P＝K*S*△T/△X

P：热源功率，单位w

K：导热系数，单位w/m.k

A：有效接触面积，单位㎡

△T：热量流入面与流出面之间的温差，单位℃（温度相差1k和1℃是一样的）　

△X：壁面的有效接合厚度，单位m

热阻：当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。热阻表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力，描述为：

R＝△T/P＝△T /（K*A*△T /△d）＝ △X/ （K*A）

可选导热材料

导热材料选型指标：低热阻，质地柔软易于压缩，材料无硅油或硅油溢出率低。

常用导热垫片

二、吸波材料选择

定义：指能吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的查质损耗使电磁波能量转化为热能其他形式的能量。

作用：抑制空腔谐振，PCB和外壳边缘之前的串扰EMI和网箱EMI。

使用吸波材料有一般有两种情况：

1）板子上有电磁波幅射出来，有可能叠加，需要把电磁波给吸收，吸波材料贴在附近的腔体上；

2）器件上有电磁波发射出来，需要吸波材料来吸收。

常用的吸波材料

选型指标：

1）需要吸收波段的频率；

2）厚度；

3）腔体结构。

吸波+导热材料CoolZorb 400性能指标：

三、点胶：

用于填充壳体缝隙，可由结构厂点胶，也可以由原厂Laird点胶，原厂点胶建议提供轨迹。

常用的点胶：银铜：SNK55 RXP；镍银：SNN55 HXP、SNN60-RXP；镍碳：SNC45-RXP

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全部评论（12）

用户80284232 Lv3. 高级工程师 2018-11-01

学习了
潘帕斯 Lv7. 资深专家 2018-06-25

不错
阿尼古 Lv8. 研究员 2018-06-15

还不错
简单点 Lv5. 技术专家 2018-06-14

这个不错，汇总整理的很好
王硕琦 Lv3. 高级工程师 2018-01-25

学习学习

用户38360964 Lv3. 高级工程师 2017-12-27

学习了
zhangwy Lv4. 资深工程师 2017-12-16

呃呃呃额额
耕者 Lv6. 高级专家 2017-11-30

好东西值得分享~学习了！
serena Lv7. 资深专家 2017-11-03

100G光模块的设计就需要考虑更细致
serena Lv7. 资深专家 2017-11-03

干货满满，认真消化一下

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