具体实施方式
下文将参照附图描述本发明的实施例。在以下描述中,举例说明许多具体细节以便更全面地理解本发明。然而,本领域技术人员清楚本发明的实现方式可以无这些细节。此外,应当理解本发明不限于这如这里介绍的具体实施例。恰好相反,以下特征和要素的任何任意组合无论它们是否涉及不同实施例都可以考虑来实施和实现本发明。因此,除非在权利要求中另有明示,以下方面、特征、实施例和优点仅用于示例而不应理解为所附权利要求的要素或者限制。贯穿附图,相同标号用来指代相同或者相似要素。在描述中,术语“一侧/一个表面”、“另一侧/表面”、“顶(部)”、“底(部)”、“前”、“后”等用来定义和/或区分单元、但是未被解释为对那些单元的特性的限制。
图1是示出根据本发明的一个实施例的具有三个板的无线电模块的横截面图。
如图1中所示,根据本发明的一个实施例的无线电模块100包括三个板、即顶板110、底板120和屏蔽板130。
顶板110是让包括有源和无源元件的所有部件装配在它的前表面111上而金属衬底部署在它的背表面112上的单面装配板。相似地,底板120也是让包括有源和无源元件的所有部件装配在它的前表面121上而金属衬底部署在它的背表面122上的单面装配板。顶板和底板被布置使得它们的具有部件的表面(111,121)可以相互相对而它们的具有金属衬底的背表面(112,122)可以形成无线电模块100的外表面的至少部分。
以用于部件构建高度的某个垂直间距在顶板110与底板120之间提供至少一个屏蔽板、例如如图1中所示屏蔽板130。屏蔽版110用来提供在顶板110与底板120之间的EMC屏蔽并且可以由用于EMC屏蔽的任何种类的适当材料、例如包括但不限于箔、片金属、金属泡沫等构成。在一个备选实施例中,屏蔽板130可以是在它的背表面上具有金属衬底或者层的2层PCB。
顶板110、底板120和屏蔽板130被布置为在垂直方向上基本上对准并且相互紧固,这使得有可能减少在水平方向上的总电路尺寸。至少在顶板110与底板120之间建立板板电连接。
可以在本领域中以任何适当方式完成在无线电模块100的板之间的物理紧固和电连接。
根据本发明的一个实施例,无线电模块还可以包括用于建立板板电连接的至少一个屏蔽连接器、例如如图1中所示的屏蔽连接器140-1、140-2;以及用于在垂直方向上与至少一个屏蔽连接器一起构建用于无线电模块100的屏蔽壁的、跨无线电模块的相应板的边缘垂直地提供的至少一个金属罩(在图1中未示出)。可以认识到在这一实施例中的屏蔽连接器140-1、140-2充当用于无线电模块100的板的紧固和电连接部分二者。并且通过适当地组装屏蔽连接器140-1、140-2和金属罩来形成在无线电模块100的垂直方向上的屏蔽壁,该金属罩可以是任何适当形状以适应在无线电模块100中装配的连接器的数目和布置。例如在无线电模块100的一侧中采用仅一个屏蔽连接器时,U形笼可以用于屏蔽壁。在其它实现方式中,条形或者L形笼可以用来适应对无线电模块100的板进行连接的一个或者多个屏蔽连接器的不同布置。
在一些实现方式中,可以采用屏蔽板以建立用于信号传送的板板电连接。在这样的实现方式中,例如是2层PCB的屏蔽板130实现在顶板110与底板120之间用于信号传送的布线。
根据本发明的一个实施例,球栅阵列(BGA)(在图1中未示出)可以用来建立所述板板电连接并且在垂直方向上构建用于所述无线电模块的屏蔽壁。图5是示出无线电模块中的一个板的BGA型垫的示例布置的俯视图。连接的侧板需要具有相对垫(例如具有对应碗形状)以与BGA型垫连接。在无线电模块的板被BGA组装在一起时,在垂直方向上跨无线电模块的相应板的边缘区域构建的BGA型壁将具有信号传输和屏蔽功能二者。
为了与主板和/或另一无线电模块连接,无线电模块100具有连接部分。在如图1中所示实施例中,底板120具有比无线电模块中的其它板更大的尺度以形成用于与主板和/或另一无线电模块电连接的连接部分。例如可以在连接部分中提供具有管脚的PCB到PCB连接器(在图1中未示出)或者具有管脚的PCB到PCB连接器形成作为连接部分的部分以便导通在无线电模块100与主板/又一无线电模块之间的信号传输和EMC功能。
在本发明的一个实施例中,顶板110和/或底板120可以经由屏蔽部分被划分成板内的分离屏蔽腔,这些屏蔽部分例如包括如图1中所示板间屏蔽部分150-1、150-2和板上屏蔽部分(在图1中未示出)、比如在顶板110和/或底板120的前表面上的金属条。屏蔽部分150-1、150-2可以由用于EMC屏蔽的任何种类的适当材料实现。例如屏蔽部分150-1、150-2可以被实施为屏蔽连接器或者通过BGA来实施。
参照图1,以上已经描述根据本发明的一个实施例的无线电模块的基本结构。然而,可以基于如图1中所示结构做出一些变化或者修改。例如无线电模块100可以具有在顶板110与底板120之间定位的多于一个屏蔽板。本领域技术人员将认识到用来提供EMC屏蔽功能的屏蔽板的数目不会构成对本发明的限制。
图2a和图2b是示出根据本发明的另一实施例的具有五个板的无线电模块的横截面图。
如图2a和图2b中所示,无线电模块200a和200b具有与图1的无线电模块100相似的堆叠结构。与无线电模块100对照,无线电模块200a和200b中的每个无线电模块还包括在顶板210与底板220之间的中间板260。在根据本发明的实施例的无线电模块中的中间板可以是单面装配板或者双面装配板并且被布置使得中间板的在其上装配部件的任何表面以某个垂直间距与屏蔽版紧接地相邻。如图2a或者图2b中所示,中间板260是让它的两个表面对应地与屏蔽板230-1、230-2紧接地相邻的双面装配板。屏蔽板230-1、230-2用来提供在顶板210与中间板260之间以及在中间板260与底板220之间的EMC屏蔽。屏蔽板230-1、230-2可以由用于EMC屏蔽的任何种类的适当材料、例如包括但不限于箔、片金属、金属泡沫等构成。在一个备选实施例中,屏蔽板230-1、230-2可以是在它的背表面上具有金属衬底或者层的2层PCB。
顶板210、底板220、中间板260和屏蔽板230-1、230-2被布置为在垂直方向上基本上对准并且相互紧固。至少在顶板210、底板220和中间板260之间建立板板电连接。
可以在本领域中以任何适当方式完成在无线电模块200a和200b的板之间的物理紧固和电连接。
与如图1中所示无线电模块100相似,无线电模块200a和200b中的每个无线电模块还可以至少包括用于建立板板电连接的屏蔽连接器240-1、240-2;以及用于在垂直方向上与屏蔽连接器240-1、240-2一起构建用于无线电模块200a/200b的屏蔽壁的、跨无线电模块的相应板的边缘垂直地提供的至少一个金属罩(在图2a、图2b中未示出)。可以认识到在这一实施例中的屏蔽连接器240-1、240-2充当用于无线电模块200a/200b的板的紧固和电连接部分二者。并且通过适当地组装屏蔽连接器240-1、240-2和金属罩来形成在无线电模块200a/200b的垂直方向上的屏蔽壁,该金属罩可以是任何适当形状以适应在无线电模块200a/200b中装配的连接器的数目和布置。
在一些实现方式中,可以采用屏蔽板230-1、230-2以建立用于信号传送的板板电连接。在这样的实现方式中,例如是2层PCB的屏蔽板230-1、230-2实现在顶板210、中间板260和底板220之间用于信号传送的布线。
根据本发明的一个实施例,球栅阵列(BGA)(在图2a和图2b中未示出)也可以用来建立所述板板电连接并且在垂直方向上构建用于所述无线电模块的屏蔽壁。
在如图2a中所示实施例中,无线电模块200a的中间板260具有比无线电模块中的其它板更大的尺度以形成用于与主板和/或另一无线电模块电连接的连接部分,而在如图2b中所示实施例中,无线电模块200b的底板220具有比无线电模块中的其它板更大的尺度以形成用于与主板和/或另一无线电模块电连接的连接部分。可以在连接部分中提供具有管脚的PCB到PCB连接器(在图2a或者2b中未示出)或者具有管脚的PCB到PCB连接器形成作为连接部分的部分以便导通在无线电模块200a/200b与主板/又一无线电模块之间的信号传输和EMC功能。
如图2a和图2b中所示,顶板210、中间板260和底板220可以经由屏蔽部分被划分成板内的分离屏蔽腔,这些屏蔽部分例如包括板间屏蔽部分250-1、250-2、250-3、250-4和板上屏蔽部分(在图2a和图2b中未示出)、比如在板210、中间板260和底板220的前表面上的金属条。屏蔽部分250-1、250-2、250-3、250-4可以由用于EMC屏蔽的任何种类的适当材料实现。例如屏蔽部分250-1、250-2、250-3、250-4可以被实施为屏蔽导体或者通过BGA来实施。
虽然已经在先前段落中参照图2a和图2b描述本发明的更多实施例,但是应当认识可以做出对示例的变化和修改而未脱离本发明的如要求保护的范围。例如在本发明的一些实施例中,无线电模块可以包括多于一个中间板。如果又一中间板是双面装配板,则也需要又一屏蔽板以执行EMC屏蔽。如果又一中间板是单面装配板,则在实现方式中无需提供又一屏蔽板,因为又一中间板的金属背表面可以充当屏蔽板。
图3a-图3c是示出根据本发明的一个实施例的在组装有冷却部分的主板上装配的无线电模块的横截面图。
在如图3a中所示实施例中,5板无线电模块、例如无线电模块200a装配在主板310上。在无线电模块200a与主板310之间的连接可以由PCB到PCB连接器320-1、320-2以及在无线电模块200a的中间板260的连接部分和主板310上的连接垫(未示出)完成。
冷却部分用于无线电模块200a的散热。如图3a中所示,顶板210的背表面和底板220的背表面分别与冷却部分接触。在这一实施例中,冷却部分可以包括散热器330-1、330-2和可选导热垫340-1、340-2。对于无线电模块200a,可能需要导热垫340-1以确保在散热器330-1与无线电模块200a的顶板210的背表面212之间的紧密接触。并且可能需要导热垫340-2以确保散热器330-2可以与底板220的背表面222以及无线电模块220a的中间板260的连接部分紧密地接触。可以例如通过螺丝和在适当组装序列中组装冷却部分、无线电模块200a和主板310。
在如图3b中所示实施例中,5板无线电模块、例如无线电模块200b装配在主板310上。在无线电模块200b与主板310之间的连接可以由PCB到PCB连接器320-1、320-2以及在无线电模块200b的底板220的连接部分和主板310上的连接垫(未示出)完成。
相似地,冷却部分用于无线电模块200b的散热。如图3b中所示,顶板210的背表面和底板220的背表面(包括延伸的连接部分)分别与冷却部分接触。在这一实施例中,冷却部分可以包括散热器330-1、330-2和可选导热垫340。对于无线电模块200b,可能需要导热垫340以确保在散热器330-1与无线电模块200b的顶板210的背表面212之间的紧密接触。可以例如通过螺丝和在适当组装序列中组装冷却部分、无线电模块200b和主板310。
在如图3c中所示实施例中,5板无线电模块、例如无线电模块200a和3板无线电模块、例如无线电模块100可以装配在主板310上。在无线电模块200a与主板310之间、在无线电模块220a与无线电模块100之间以及在无线电模块100与主板310之间的连接可以由PCB到PCB连接器320-1、320-2、320-3以及在无线电模块200a的中间板220的连接部分、无线电模块100的底板120的连接部分和主板310上的连接垫(未示出)完成。
冷却部分用于无线电模块100a和200a的散热。如图3c中所示,无线电模块200a的顶板210的背表面和底板220的背表面分别与冷却部分接触;无线电模块100的顶板110的背表面112和底板120的背表面分别与冷却部分接触。在这一实施例中,冷却部分可以包括散热器330-1、330-2和可选导热垫340-1、340-2、340-3。对于无线电模块200a,可能需要导热垫340-1以确保在散热器330-1与无线电模块200a的顶板210的背表面212之间的紧密接触。并且可能需要导热垫340-2以确保散热器330-2可以与底板220的背表面222以及无线电模块220a的中间板260的连接部分紧密地接触。对于无线电模块100,可能需要导热垫340-3以确保在散热器330-1与无线电模块100的顶板110的背表面112之间的紧密接触。可以例如通过螺丝和在适当组装序列中组装冷却部分、无线电模块200a、100、主板310。
可见无线电模块的顶板和底板二者可以与冷却部分直接地接触,这可以提高无线电模块的冷却性能。从电路设计的观点来看,为了完全利用无线电模块的这一特性,具有更高热耗散的有源部件可以在最大程度上布置在无线电模块的顶板和底板的前表面上,而对于中间板(如果在无线电模块中有),优选在它上布置无源部件或者具有更少热耗散的有源部件。
图4是示出根据本发明的一个实施例的用于制造无线电模块的示例方法400的处理的流程图。
在步骤S410中,提供顶板,该顶板让所有部件装配在前表面上而金属衬底在背表面上。
在步骤S420中,提供底板,该底板让所有部件装配在前表面上而金属衬底在背表面上。底板被布置使得所述底板的前表面与所述顶板的所述前表面相对。
在步骤S430中,以某个垂直间距在所述顶板与所述底板之间提供至少一个屏蔽板。
在根据图4的过程制造的无线电模块中,顶板、底板和至少一个屏蔽板被布置为在垂直方向上基本上对准并且相互紧固。至少在顶板与底板之间建立板板电连接。
根据本发明的一个实施例,在又一步骤(在图4中未示出)中,提供让部件装配在前表面和/或背表面上的至少一个中间板,其中中间板被布置使得所述中间板的在其上装配部件的任何表面以某个垂直间距与屏蔽板紧接地相邻。在这一实施例中,顶板、底板、至少一个中间板和至少一个屏蔽板被布置为在垂直方向上基本上对准并且相互紧固。至少在顶板、至少一个中间板和底板之间建立板板电连接。
可以在本领域中以任何适当方式完成在无线电模块的板之间的物理紧固和电连接。
根据本发明的一个实施例,用于制造无线电模块的方法还可以包括以下步骤(在图4中未示出):提供用于建立板板电连接的至少一个屏蔽连接器;跨无线电模块的相应板的边缘垂直地提供用于在垂直方向上与至少一个屏蔽连接器一起构建用于无线电模块的屏蔽壁的至少一个金属罩。
根据本发明的一个备选实施例,用于制造无线电模块的方法可以包括以下步骤(在图4中未示出):提供用于建立所述板板电连接并且在垂直方向上构建用于所述无线电模块的屏蔽壁的球栅阵列。
已经参照图4具体描绘根据本发明的一个实施例的用于制造无线电模块的示例方法的处理。应当注意以上描述仅为示例、而未旨在于限制本发明。在本发明的其它实施例中,这一方法可以具有更多或者更少或者不同步骤,并且对步骤进行编号仅为了使该描绘更简洁和更清楚得多、但是未严格地限制在每个步骤之间的序列;而步骤序列可以不同于该描绘。例如在一些实施例中,可以省略以上一个或者多个可选步骤。每个步骤的具体实施例可以不同于该描绘。所有这些变化落入本发明的精神实质和范围内。
根据本发明的实施例,可以在任何适当设备、如比如基站设备、网元设备、各种客户电子产品等中使用在主板上装配的堆叠无线电模块。根据本发明的实施例的堆叠无线电模块与当前单面/双面装配无线电板比较可以减少尺寸和尺度并且实现提高的冷却性能。由于无线电模块本身提供EMC屏蔽,所以无需传统金属EMC盖,这节省成本并且将减少包括这样的堆叠无线电模块的设备的重量。此外,根据本发明的一个或者多个实施例的这样的无线电模块实现在不同功能的需求中的模块化设计。
已经参照优选实施例具体地举例和说明本发明。本领域技术人员应当理解可以做出其在形式和细节上的各种改变而未脱离本发明的精神实质和范围。