[发明专利]一种印制电路板及其制造方法、射频装置

说明书

技术领域

本发明涉及印制电路板(PCB)技术领域，特别是涉及一种印制电路板及其制造方法、射频装置。 

背景技术

现有射频装置(如，基站)的射频模块，通常由多块单板组成，诸如包括收发信机(Transceiver，TRX)单板、低噪放大器(Low Noise Amplifier，LNA)单板、功率放大器(Power Amplifier，PA)单板、电源单板及腔体双工器等。这种由多块单板组成的射频模块在小型化、低成本、高可靠及高装配维护性等各方面缺乏竞争优势。 

现在也出现了将射频模块中的两块或多块单板进行共板设计的方案，例如，将收发信机与低噪放大器设计在同一个单板上、将功率放大器与电源模块设计在同一个单板上；甚至将小功率功率放大器(如，小于60W)与收发信机、低噪放大器、电源全部设计在同一个单板上，这些方案的实现可以提升射频装置的竞争力； 

例如，在现有技术中存在如下的共板层叠设计方案： 

(一)、采用至少二个单板的层叠设计 

在这种方案中，采用将功率放大器作为一个独立的单板，或者将功率放大器与电源共板设计在一个单板；除此之外的其他模块(如，收发信机模块与低噪放大器模块等)进行共板或分板设计。 

这种方案可以比较容易满足功率放大器接地回路、散热等各方面的需求，由于面积不大，功率放大器的单板板材可以直接使用射频板材，或者使用射频板材与普通板材的混压，而其他模块的单板可以完全使用普通板材，从而 可以很好地控制PCB总成本。另外，由于是两板或以上的设计方案，单板总面积相对可以大一些，这对PCB设计提供了更多的布局、布线设计资源，同时也增加了方案设计的灵活性。但是，发明人在实施本发明时发现，在这种现有的方案中，由于板间射频信号，电源供电及控制信号需要通过连接器、电缆连接或盲插硬连接等来实现，故增加了物料及装配等方面的成本，并增加了可靠性隐患。 

(二)、小功率功率放大器的共板设计 

对于小功率功率放大器与其他模块共板设计的方案，目前多采用低成本板材高密度印制电路板(High Density Intrerconnection Technology，HDI)的1+n+1层叠方案，在一些射频装置中，将低噪放大器和双工器外置，将功率放大器、电源和收发信机集成设计在一块单板上，其中，功率放大器的功放管采用局部烧结工艺或螺钉压接安装的方式；这种方案可以应用于低频小功率功率放大器的场合，其非地孔只到倒数第2层，利于屏蔽、散热，结构简单且成本低；HDI板有利于高密格点球栅阵列器件(Ball Grid Array，BGA)在低层数出线的实现，板材成本相对较低；另外，如果采用功放管螺钉压接安装，则装配非常简单； 

但是发明人在实施本发明时发现，在这种现有的方案中，由于低成本板材的信号损耗远大于射频板材上的信号损耗，故这种方案不适宜应用于高频高功率场合；另外，由于采用HDI工艺，PCB加工成本较高，要高于全通孔的工艺；且在HDI工艺中，不能采用射频板材的混压实现，因为激光钻孔深度有限，一般只能实现有限深度(如，5mil以内)的钻孔，且大多射频板材不宜采用激光钻孔。 

(三)、功放模块的嵌入式设计 

在这种方案中，将功率放大器、电源、收发信机等进行共板设计，形成层叠单板。其中，大板可以采用全低成本板材，并采用HDI的1+n+1的层叠方式。其中，功率放大器的外围电路可以设计在大板上，功率放大器匹配结 及输出部分采用嵌入式设计；在这种方案中，由于将功放管及输出大功率部分电路单独使用高性能射频板材设计成独立的模块，并将模块直接焊接在大PCB上或使用适当的连接器与大板进行互连安装，可以满足高频功率放大器一致性及可靠性要求，同时满足大功率应用的要求；也具有利于屏蔽、散热设计，结构简单成本低等优点。 

但是，发明人在实施本发明时发现，在现有的这种方案中，由于功率放大器采用嵌入模块，需要特定的连接器来连接功放模块与大板，使加工装配复杂成本高；如果采用将模块直接通过回流工艺焊接在大板上的方式，则存在由于共面性配合问题而导致的焊接不良的风险和焊点可靠性的风险；大板采用HDI工艺，PCB加工成本较高；且嵌入式模块不适合大尺寸功率放大器的实现；另外，功率放大器模块的外形需要配合大板的设计要求，使其通用性差，会导致物料关系复杂而增加了装配、物料维护等周边成本。