[发明专利]一种射频功放模块的功率器件无封装结构及其组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域的射频功放设计，具体涉及一种射频功放模块的功率器件无封装结构以及针对该结构的组装方法。

背景技术

目前在无线通信领域，主流的大功率射频功放模块的结构如图1所示，其包括封装功率器件、印刷线路板以及设于封装功率器件和印刷线路板下方的散热板。封装功率器件带有陶瓷封装，用户在使用的时候，封装器件内部对用户是屏蔽的，用户不能对内部预匹配做任何改动，器件的性能极大部分由器件提供厂家的设计所限定。另外，如图2所示，由于传统的封装功率器件有输入输出引脚，用户在使用的时候，封装功率器件上的电子元件通过引线（Bond-wire）与输入输出引脚连接，输入输出引脚再焊接固定在印刷线路板上使得功率器件与印刷线路板构成电联接，因而用户的印刷线路板的导电宽度就不能窄于封装器件的宽度，这与当前对设备小型化要求的趋势产生了矛盾。同时，由于封装器件的封装必然带来寄生电容影响，而输入输出引脚必然有其自身的电感，当输入输出引脚与印刷线路板之间的焊接工艺所带来的误差也较大，这会对器件的匹配电路带来直接影响，从而影响器件性能指标。

发明内容

本发明目的在于提供一种射频功放模块的功率器件无封装结构及其组装方法，本发明可很好地避免封装器件所带来的问题，极大地放宽了用户使用器件的灵活性，较大地节省了成本的同时，获得了设计的自由度和性能提升，同时可实现客户定制化设计需要。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种射频功放模块的功率器件无封装结构，所述射频功放模块包括功率器件、散热板以及印刷线路板，功率器件嵌在印刷线路板内，散热板设于功率器件与印刷线路板下方，所述功率器件包括载体法兰、若干电子元件以及引线，电子元件按设计要求贴在载体法兰上，功率器件与印刷线路板焊接固定在散热板上，功率器件上的电子元件通过引线互相联接，所述电子元件通过引线直接连接与印刷线路板相连。

进一步的，所述射频功放模块还包括屏蔽框，所述屏蔽框用于保护印刷线路板的内部元器件以及设于印刷线路板上的功率器件。

进一步，所述电子元件包括管芯、MOS电容，管芯以及MOS电容通过晶片焊接设备直接焊接在载体法兰上，所述载体法兰再焊接在散热板上，所述功率器件上的电子元件的上表面与印刷线路板的上表面平齐。电子元件的上表面与印刷线路板平齐那么在后期打线时，管芯与印刷线路板间的引线的角度则更为平缓，降低了引线所引入的电感。此处电子元件的上表面与印刷线路板的上表面平齐为优选方案，电子元件的上表面并不仅限于与印刷线路板的上表面平齐。另外，有些场合下功率器件上的电子元件还包括集成无源器件，所述集成无源器件与其余电子元件间的连接以及与PCB板的连接，均通过引线直接连接。

进一步，所述功率器件外设有保护盖，所述保护盖固定在印刷线路板上，所述保护盖完全覆盖功率器件构成封闭腔体，用于保护功率器件防止杂物进入功率器件。保护盖可有效保护功率器件表面的电子元件及引线，防止外部杂物（例如脱落的焊锡膏）进入功率器件表面，同时防止外来微分子物质的污染以及外力引起的破坏。另外，保护盖通过卡槽连接固定或者螺栓固定在印刷线路板上，可以方便地拆卸安装，便于功率器件后期的调试与检查。

更进一步，所述保护盖与印刷线路板相连的边缘打有胶水。通过打胶将保护盖与印刷线路板间的连接缝隙填补之后，使得保护盖的密闭保护效果更佳。

对于散热板，目前一般采用铜、铜钨合金或者铜钼铜金属进行制备，有利于热量散发。

本发明还提供了一种射频功放模块无封装结构的组装方法，具体包括下列组装步骤：

首先根据设计需要选择载体法兰材料及尺寸，将电子元件通过设备焊接在载体法兰上；

然后将贴有电子元件的载体法兰焊接在散热板上，再将印刷线路板与载体法兰的位置相对匹配（在印刷线路板开口且开口与载体法兰形状、位置匹配）后焊接固定在散热板上；

最后根据设计要求通过打线设备进行与匹配电路的打线工作，管芯、MOS电容直接通过引线与印刷线路板相连。

对于上述组装方法，作为优化，所述功率器件外设有保护盖，所述保护盖固定在印刷线路板上，所述保护盖完全覆盖功率器件构成封闭腔体，所述保护盖与印刷线路板的连接处打有胶水。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：