[實用新型]射頻功率放大器電路的散熱結構

有效

• 申請號: 200720144134.6
• 申請日: 2007-08-01
• 公開（公告）號: CN201135002Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 馬如濤;劉林濤;岳屹華
• 申請（專利權）人: 銳德科無線通信技術(上海)有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡光亮

技術領域

本實用新型涉及一種散熱結構，具體涉及一種射頻功率放大器電路的散熱結構。

背景技術

3G通訊系統提高了信號的復雜程度和對性能的要求，所以對3G基站用功率放大器的要求就更高。為了提高3G基站用功率放大器的性能和可靠性，功放管的散熱方式很重要。

散熱器就成為必不可少的設備，它可以有效地將傳導到其上面的熱量散發出去。有的電路甚至在PCB板的背面用導熱材料粘合銅基板加強散熱。在以前的發明中，大家注意的焦點多是散熱器本身，討論怎樣使散熱器散熱更有效，如：中國實用新型專利說明書CN?2282750?Y(公告日1998年5月27日)公開了一種功放電路散熱架；中國實用新型專利說明書CN2775837?Y(公告日2006年4月26日)公開了一種采用熱管技術的鋁銅結合集成電路散熱裝置；中國實用新型專利說明書CN?2704876?Y(公告日2005年6月15日)公開了一種散熱器；中國實用新型專利說明書CN2409612?Y(公告日2000年12月6日)公開了一種功率器件及功率模塊熱管散熱器。上述專利應用的前提都是認為器件的熱量可以方便地傳導到散熱板(包括散熱器或銅基板)上，然后想方設法讓散熱板盡可能有效地將熱散發出去。另外有中國發明專利公開說明書CN1953642A(公告日2007年4月25日)公開了一種具有貫孔式散熱的電路板，其采用在功率器件周圍設置貫孔和導熱裝置，利用在功率器件頂部設置的散熱裝置將熱量傳遞至貫孔，其雖提高了功率器件的散熱效果，但由于貫孔設置在器件周圍，沒有與器件直接接觸，需通過頂部的導熱裝置傳遞熱量至貫孔，裝置的結構較繁瑣，且占用空間。

隨著科技的進步，很多情況下為了一些目的，而使器件的熱不能方便地傳導到散熱板上。目前，大功率放大器的封裝就有很多種，其中表貼形式封裝的功率放大器由于其方便、成本低而得到普遍的應用。這種封裝形式器件不能直接和散熱板接觸，它的熱需要經過較復雜的傳輸路徑才能到達散熱板，導致即使采用上述先進發明的方式，也不能得到好的散熱效果。如圖1所示是一種表貼封裝形式的功率放大器。

一般情況下都是將功放管直接表貼在PCB板上，其SMT后的示意圖如圖2所示。功放管1管芯的熱量絕大部分是通過功放管1底部接地的焊盤散發出去，極少是通過自由空間散發出去的。PCB板2頂層的熱通過自由空間散發出去的也極少，都要傳輸到和散熱板3緊密結合的底層，通過散熱板3散發出去。由于PCB板2板材這種介質不是熱的良導體，所以只能通過過孔4將熱從頂層傳輸到底層。從圖2中的結構和上述分析可以知道，功放管1的熱量先通過接地的焊盤傳輸到PCB板2頂層上，然后由過孔4傳輸到與散熱板3緊密相連的PCB板2底層，達到散熱的目的。PCB板2通過過孔4散熱，效率較低，所以散熱效果比較差，所以相關的功放管1提供商都建議將功放管下面的過孔4布置得越緊密越好，如圖3所示，過孔4以菱形的相對位置分布，以利于散熱。但是并沒有提出進一步的、更好的建議。

在加強功放管散熱的方式上，采用了很多的形式，但是基本上都是讓功放1管的熱量先傳輸到PCB板2上，再通過更便利的方式傳輸到散熱板3上。這些散熱形式能夠起到一些作用，但是并不能解決根本問題。

最終采用的本實用新型在功放管1下面加銅螺柱5的方式，才解決了根本問題，功率放大器的性能和可靠性都得到了明顯提高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種散熱器，它可以用簡單的結構，使功放管的熱量有效地散發出去。

為了解決以上技術問題，本實用新型提供了一種射頻功率放大器電路的散熱結構，在PCB板和散熱板對應功放管的位置設置貫孔，在功放管下面的貫孔內設置銅螺柱，將功放管用于散熱的底部焊盤直接焊接在銅螺柱上。

因為本實用新型用銅螺柱直接接觸功率器件的結構進行散熱，能夠有效地對表貼封裝的功放管散熱，并且結構簡單，不會產生其他不良影響。使功放管的熱量有效地散發出去，改善了功放電路的熱性能，很大程度地提高了功放電路的可靠性。

另外本實用新型將銅螺柱設計成階梯形，其在PCB板內部分的直徑小于在散熱板內部分的直徑，這樣可以增加銅螺柱和散熱板間的接觸面積，增強其散熱效果，也可以防止多余的SMT焊錫從PCB板和銅螺柱間的縫隙滲到散熱板的反面。銅螺柱與所述的散熱板采用螺紋連接，方便固定也可以防止多余的SMT焊錫從PCB板和銅螺柱間的縫隙滲到散熱板的反面，產生不良影響。

銅螺柱的材料選用紫銅，對熱的傳導性很好，而且易于和焊錫結合。