一种印制板组件及其加工方法技术

本发明专利技术涉及电路板，尤其涉及一种应用于高频、大功率电路中的具备散热功能的大功率印制电路板组件及其实现功率放大器件连接的技术。一种印制板组件，包括：第一印制板和第二印制板，所述第二印制板为第一印制板的连接高频、大功率器件的印制板，其通过侧端的表贴式焊端与第一印制板焊接并固定；功率管和散热器，所述功率管穿过所述第一印制板和第二印制板的开窗与所述散热器连接；所述功率管的引脚与所述第二印制板相焊接；所述散热器与所述第一印制板的下表面相连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路板，尤其涉及一种应用于高频、大功率电路中的具备散
技术介绍
业界为解决电子元件电气连接的问题，现在普遍采用印制电路板(PCB 板)的方式来实现众多的电子元件的电气连接与固定。对于一般功率和信号 频率的元件来说，采用FR4 (FlameRetardant4,阻燃等级4 )板材作为印制电 路板的板材就已经可以满足要求了。但是随着业界对于高频、大功率的功能 的实现要求，就必须使用一些高频、大功率的器件。而这些器件如果采用常 用的印制电路板材(如FR4板材)，则无法承受大功率的负荷，而且存在高频 效应。这时，必须采用性能更高的高频板材如PTFE ( Polytetrafluoraethylene， 聚四氟乙烯)板材，以解决高频、大功率的功率管的匹配、损耗和散热的问 题。目前用以高频以及功率放大功能的印制电路板即功率放大印制板的单板 频率可达到2G甚至更高，单个功率管的功率达到IOOW以上。而对于低频、 小功率元器件则采用常规的印制板，来设计实现低频、小功率元器件的电气 连接与固定。此外，对于大功率电路在进行功率放大的工作条件下，还要为电路板或 元器件提供充分的散热条件，以保证电路板本身、板上其他元器件、以及大 功率元器件工作在额定安全工作温度之下，常用的方法是为这里这类印制电 路连接一个金属件作为散热片。由于印制电路的热量主要来自大功率元件， 为满足大功率元件的散热， 一般大功率元件直接焊接或者用导电导热胶粘接 到一种专门为大功率器件散热的衬底上，这种衬底一般为金属衬底，具有良好的导热导电性能。通过这种衬底为大功率器件进4亍散热。当然，对于一些 功率非常大，通过电流很大，发热量很多的器件，仅仅是衬底也不足以及时 散热，这时还要采取其它的散热措施。例如，在衬底上再连接大的外部散热 器。这种大的散热器具有很大的面积与体积，以保证散热面足够大。而且这 种散热器往往还具有专门的散热结构，比如多槽形结构，以增加散热面积， 甚至还可以为这种散热器安装电扇，通风散热等等散热方法。此外，村底以 及散热片一般为金属件，可以形成有效的电连接，因此除了能有效传导热量 外，还可以为印制电^各板提供接地，这一要求在高频、射频电路应用中尤为 重要，印制电路板接地通常的做法是将印制电路板的底面局部设计必需的走 线，其余部分做大面积铺铜设计，通过印制电路板底面铜层与散热片的连接， 提供大功率器件的地回路。显然，对于具有一部分高频、大功率的电路进行印制板设计有着特殊的 要求。但是如果对于整个电路都采用高频板材以及散热装置，会大大增加印 制电路板的生产成本。所以，通常节约的做法是为高频、大功率的这部分电 路采用高频板材以及散热装置，设计出专门的高频、大功率电路的印制板，此处简称功率放大印制板；对于功率不是很大，频率也不是很高的电路则采用常规的印制电路板材来设计常规印制板。这样，在具有高频、大功率的电路中需要设计两个电路印制板。 一个是常规印制板(常规PCB板)，用以连接、放置低频、功率不大的器件； 一个是 功率放大印制板(功率放大印制板，功率放大PCB板)，用以连接、放置高频、 大功率器件。图la为当前主要功率放大印制板及其连接方式示意图，其中包括功率 管IOI、高频板材102、衬底105、散热器106以及焊料104。在高频板材102中有专门为高频、大功率电路设计的电路连接。 功率管101穿过高频板材102,其引脚103焊接到高频板材102上，用以 提供功率管101的电气连接以及固定作用。高频板材102与衬底105通过焊料104焊接。该衬底105 —般为金属衬底。衬底105与散热器106连接，用以散热。在现有技术中为了简化电路印制板的设计， 一般都将功率放大印制板模 块化，形成功率放大印制板模块。功率放大印制板模块集成了功率放大印制 板，以及焊接在其上的大功率器件，以及大功率器件连接的衬底或者散热器。在整体电路设计中，利用功率放大印制板模块，就可以节省对大功率部 分电路的重复设计，直接将功率放大印制板模块嵌到常规印制板中进一步提 高了系统的集成设计和归一化设计。如图lb所示，显示了嵌入式功率放大印制板模块嵌入到常规印制板中的 设计示意图，其中包括常规印制板121、功率放大印制板122、散热器123、 焊料124、功率管125、功率管引脚126、衬底127、跳线128。功率管125穿过功率放大印制板122的开窗与衬底127接触，用以散热， 所述衬底127—般为金属衬底，实现功率管的散热、接地等功能。功率管引脚126与功率放大印制板122焊接，实现功率管125与功率放 大印制板122的电气连接。上述的功率管125、功率放大印制板122以及衬底127形成一个整体，功 率放大印制板模块。将该功率放大印制板模块在一次设计成型以后，就模块 化，以后将避免重复设计，对于类似的应用场合，就可以将该模块视为一个 元件来进行使用。站在常规印制板的角度来看，该功率放大印制板模块就相 当于一个连接其上的 一个大的电气元件。在常规印制板121上开窗，将该功率放大印制板模块整个放入到常规印 制板121的窗口中。放入窗口中的功率放大印制板122通过跳线128与常规印制板121连接， 实现功率放大印制板122与常规印制板121的电气连接。功率放大印制板122与衬底127连接形成一个整体穿过常规印制板121的开窗与散热器123接触，功率放大印制板122、功率管125以及衬底127都 嵌入在常规印制板121所开的窗口中。常规印制板121与散热器123通过焊料124焊接。从以上技术可以看出，嵌入式的功率放大印制板模块的确节省了设计功 率放大印制板电路的步骤，但是嵌入式的功率放大印制板模块在与常规印制 板进行连接的时候是采用跳线进行连接的。在实际生产过程中，对于跳线的焊接是不能采用自动焊接工序的，而必 须人工准备跳线，然后一一将这些跳线焊接到功率放大印制板与常规印制板 上。这样使得焊接工序复杂，而且导致整板的生产效率低下。同时，由于焊 接采用手工，其焊接质量不能完全保证，而且焊接的一致性也无法保证。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种印制板组件及其连接方法，以实现功率放大印制 板与常规印制板之间的更高效率、更可靠的电气连接。 一种印制板组件，包括第一印制板和第二印制板，所述第二印制板为第一印制板的连接高频、 大功率器件的印制板，其通过侧端的表贴式焊端与第一印制板焊接固定；功率管和散热器，所述功率管穿过所述第一印制板和第二印制板的开窗 与所述散热器连接；所述功率管的引脚与所述第二印制板相焊接；所述散热器与所述第一印制板的下表面相连接。一种印制板组件的加工方法，包括将第二印制板侧端的表贴式焊端焊接到第 一 印制板上，所述第二印制板 为第一印制板的连接高频、大功率器件的印制板；在放置功率管的位置处将所述第一印制板和第二印制板开窗； 将所述功率管穿过所述开窗，并将功率管的引脚焊接到所述第二印制板上；将所述功率管与散热器相连； 将所述散热器与所述第一印制板的下表面相连接。的表贴连接，表贴化组装效率远远高于手工焊接降低了组装成本，具有高组 装效率，并保证了加工的一致性。附图说明图la为现有技术的功率放大印制板及其连接方式意图lb为现有技术的嵌入式功率放大印制板的设计示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印制板组件，包括：　第一印制板和第二印制板，所述第二印制板通过侧端的表贴式焊端与第一印制板焊接固定；　功率管和散热器，所述功率管穿过所述第一印制板和第二印制板的开窗与所述散热器连接；所述功率管的引脚与所述第二印制板相焊接；所述散热器与所述第一印制板的下表面相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李松林，李洪彩，黄雄飞，张希坤，王传余，李继厚，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]