[發明專利]一種印制板組件及其加工方法

有效

• 申請號: 200710163266.8
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101415297A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 李松林;李洪彩;黃雄飛;張希坤;王傳余;李繼厚
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H05K1/18
• 分類號: H05K1/18;H05K3/34;H05K7/20
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 娟

技術領域

本發明涉及電路板，尤其涉及一種應用于高頻、大功率電路中的具備散熱功能的大功率印制電路板組件及其實現功率放大器件連接的技術。

背景技術

業界為解決電子元件電氣連接的問題，現在普遍采用印制電路板(PCB板)的方式來實現眾多的電子元件的電氣連接與固定。對于一般功率和信號頻率的元件來說，采用FR4(Flame?Retardant4，阻燃等級4)板材作為印制電路板的板材就已經可以滿足要求了。但是隨著業界對于高頻、大功率的功能的實現要求，就必須使用一些高頻、大功率的器件。而這些器件如果采用常用的印制電路板材(如FR4板材)，則無法承受大功率的負荷，而且存在高頻效應。這時，必須采用性能更高的高頻板材如PTFE(Polytetrafluoraethylene，聚四氟乙烯)板材，以解決高頻、大功率的功率管的匹配、損耗和散熱的問題。

目前用以高頻以及功率放大功能的印制電路板即功率放大印制板的單板頻率可達到2G甚至更高，單個功率管的功率達到100W以上。而對于低頻、小功率元器件則采用常規的印制板，來設計實現低頻、小功率元器件的電氣連接與固定。

此外，對于大功率電路在進行功率放大的工作條件下，還要為電路板或元器件提供充分的散熱條件，以保證電路板本身、板上其他元器件、以及大功率元器件工作在額定安全工作溫度之下，常用的方法是為這里這類印制電路連接一個金屬件作為散熱片。由于印制電路的熱量主要來自大功率元件，為滿足大功率元件的散熱，一般大功率元件直接焊接或者用導電導熱膠粘接到一種專門為大功率器件散熱的襯底上，這種襯底一般為金屬襯底，具有良好的導熱導電性能。通過這種襯底為大功率器件進行散熱。當然，對于一些功率非常大，通過電流很大，發熱量很多的器件，僅僅是襯底也不足以及時散熱，這時還要采取其它的散熱措施。例如，在襯底上再連接大的外部散熱器。這種大的散熱器具有很大的面積與體積，以保證散熱面足夠大。而且這種散熱器往往還具有專門的散熱結構，比如多槽形結構，以增加散熱面積，甚至還可以為這種散熱器安裝電扇，通風散熱等等散熱方法。此外，襯底以及散熱片一般為金屬件，可以形成有效的電連接，因此除了能有效傳導熱量外，還可以為印制電路板提供接地，這一要求在高頻、射頻電路應用中尤為重要，印制電路板接地通常的做法是將印制電路板的底面局部設計必需的走線，其余部分做大面積鋪銅設計，通過印制電路板底面銅層與散熱片的連接，提供大功率器件的地回路。

顯然，對于具有一部分高頻、大功率的電路進行印制板設計有著特殊的要求。但是如果對于整個電路都采用高頻板材以及散熱裝置，會大大增加印制電路板的生產成本。所以，通常節約的做法是為高頻、大功率的這部分電路采用高頻板材以及散熱裝置，設計出專門的高頻、大功率電路的印制板，此處簡稱功率放大印制板；對于功率不是很大，頻率也不是很高的電路則采用常規的印制電路板材來設計常規印制板。

這樣，在具有高頻、大功率的電路中需要設計兩個電路印制板。一個是常規印制板(常規PCB板)，用以連接、放置低頻、功率不大的器件；一個是功率放大印制板(功率放大印制板，功率放大PCB板)，用以連接、放置高頻、大功率器件。

圖1a為當前主要功率放大印制板及其連接方式示意圖，其中包括：功率管101、高頻板材102、襯底105、散熱器106以及焊料104。

在高頻板材102中有專門為高頻、大功率電路設計的電路連接。

功率管101穿過高頻板材102，其引腳103焊接到高頻板材102上，用以提供功率管101的電氣連接以及固定作用。

高頻板材102與襯底105通過焊料104焊接。該襯底105一般為金屬襯底。

襯底105與散熱器106連接，用以散熱。

在現有技術中為了簡化電路印制板的設計，一般都將功率放大印制板模塊化，形成功率放大印制板模塊。功率放大印制板模塊集成了功率放大印制板，以及焊接在其上的大功率器件，以及大功率器件連接的襯底或者散熱器。

在整體電路設計中，利用功率放大印制板模塊，就可以節省對大功率部分電路的重復設計，直接將功率放大印制板模塊嵌到常規印制板中進一步提高了系統的集成設計和歸一化設計。

如圖1b所示，顯示了嵌入式功率放大印制板模塊嵌入到常規印制板中的設計示意圖，其中包括：常規印制板121、功率放大印制板122、散熱器123、焊料124、功率管125、功率管引腳126、襯底127、跳線128。

功率管125穿過功率放大印制板122的開窗與襯底127接觸，用以散熱，所述襯底127一般為金屬襯底，實現功率管的散熱、接地等功能。