CN204144246U - 一种射频功放模块、射频模块及基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种射频功放模块、射频模块及基站，其中，射频功放模块至少包括：功率器件、功率电路板、散热底板和输入输出端口。其中功率器件中的功率器件管芯、功率电路板直接固定在散热底板上，功率器件管芯与功率电路板之间通过封装引线相连接。实施本实用新型实施例，可以提高射频功放模块的散热效果、降低成本以及提高组装效率。

Description

一种射频功放模块、射频模块及基站

技术领域

本实用新型涉及基站射频单元的技术领域，尤其涉及一种射频功放模块、射频模块及基站。 

背景技术

在现有的技术中，封装功率器件一般带有封装结构（如陶瓷封装结构），其具有输入输出引脚，内部电子元件通过引线与输入输出引脚连接。输入输出引脚需焊接固定在印刷电路板上以使功率器件与印刷电路板实现电连接，但是，现有封装功率器件的封装成本比较高，一般会占整个器件价格的八成左右。 

随着技术的发展，现有的技术中也出现了没有封装结构的功率器件，如中国国家知识产权局专利局公开的公开号为CN 102623416 A的专利申请，即公开了一种射频功放模块的功率器件无封装结构及其组装方法，在这种射频功放模块中，包括功率器件、散热底板以及印制电路板，功率器件嵌在印制电路板内，散热底板设于功率器件与印制电路板下方，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直接焊接在载体法兰上，功率器件与印制电路板焊接固定在散热底板上，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与印制电路板相连。但是，实用新型人发现，这种封装在电路板上的功率器件需要将载体法兰在封装之前预先嵌入线路板，故使成本较高，并造成功率器件封装实现困难。 

另外，在现有其他的采用板间焊接方式的射频功放模块的功率器件中，同样存在一些不足之处：现有的板间焊接方法在垂直方向的累计公差大，为保证焊接处不长期受拉应力，散热底板和射频模块的外壳之间必须为间隙配合，但热量又需要通过散热底板传递到射频模块的外壳上，故二者之间需要大容差的导热填充材料（如导热硅胶），增加了成本，同时影响组装效率。 

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种射频功放模块、射频模块及基站，可以降低射频模块组装的复杂度，并降低功率器件的封装成本，和提升功率器件的散热能力。 

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种射频功放模块，至少包括： 

设置于功率电路板上的功率器件，所述功率器件包括有功率器件管芯，所述功率电路板上还设置有附属电子元件，所述功率器件管芯与功率电路板之间通过封装引线相连接；

散热底板，所述功率器件管芯和含有附属电子元件的功率电路板直接固定在所述散热底板之上； 

辅助电路板，其一部份与所述功率电路板连接，以实现所述辅助电路板与所述局部功放模块之间的电气连接；以及

输入输出端口。

优选地，所述附属电子元件包括电容、电阻、电感、环行器、隔离器、耦合器及输入输出接口中的至少一个。 

优选地，所述散热底板为一块金属板或合金板，或者由至少两块金属板或合金板组合而成，其组合方法为压接、粘接、焊接或螺钉连接。 

优选地，所述功率电路板至少有两侧的部份处于悬空状态； 

所述辅助电路板另一部份与所述功率电路板两侧相固定。

优选地，所述辅助电路板的一部份与所述功率电路板相连接是采用直接焊接的方式或采用连接器进行固定连接。 

优选地，所述辅助电路板的一部份与所述功率电路板采用焊接的方式相连接具体为： 

所述辅助电路板位于所述功率电路板上方，两者通过焊接相固定连接；或者

所述辅助电路板位于所述功率电路板下方，两者通过焊接相固定连接。

优选地，进一步包括有： 

第一屏蔽盖，与所述功率电路板相固定，覆盖所述功率器件和附属电子元件形成封闭腔体；

第二屏蔽盖，与所述辅助电路板相固定，覆盖所述辅助电路板、功率电路板以及所述第一屏蔽盖，形成封闭腔体。

优选地，进一步包括有： 

屏蔽盖，其固定在所述辅助电路板、功率电路板上，且形成有多个腔体，分别覆盖在所述功率电路板和所述辅助电路板上，并分别为所述功率电路板和辅助电路板提供单独的屏蔽和保护。

相应地，本实用新型实施例还提供一种射频模块，用于基站中，其至少包括有外壳，以及设置于所述外壳中的射频功放模块，所述射频功放模块包括： 

设置于功率电路板上的功率器件，所述功率器件包括有功率器件管芯，所述功率电路板上还设置有附属电子元件；

散热底板，所述功率器件管芯和含有附属电子元件的功率电路板直接固定在所述散热底板之上，所述功率器件管芯与功率电路板之间通过封装引线相连接；

辅助电路板，其与散热底板以及外壳相堆叠组装，其中，所述辅助电路板的一部份与所述射频模块的外壳或其延伸结构相固定，所述辅助电路板的另一部份与所述功率电路板连接，以实现所述辅助电路板与所述局部功放模块之间的电气连接，且使所述散热底板与所述射频模块的外壳相抵靠；以及

输入输出端口。

优选地，所述附属电子元件包括电容、电阻、电感、环行器、隔离器、耦合器及输入输出接口中的至少一个。 

优选地，所述散热底板为一块金属板或合金板，或者由至少两块金属板或合金板组合而成，其组合方法为压接、粘接、焊接或螺钉连接。 

优选地，所述功率电路板至少有两侧的部份处于悬空状态； 

所述辅助电路板一部份与所述射频模块的外壳或其延伸结构相固定，所述辅助电路板另一部份与所述功率电路板两侧相固定，使所述散热板与所述射频模块的外壳相抵靠。

优选地，所述散热底板与所述射频模块的外壳直接接触，或者所述散热底板与所述射频模块的外壳之间设置有导热填充材料。 

优选地，所述辅助电路板的另一部份与所述功率电路板相连接是采用直接焊接的方式或采用连接器进行固定连接。 

优选地，所述辅助电路板的另一部份与所述功率电路板采用焊接的方式相连接具体为： 

所述辅助电路板位于所述功率电路板上方，两者通过焊接相固定连接；或者

所述辅助电路板位于所述功率电路板下方，两者通过焊接相固定连接。

优选地，进一步包括有： 

第一屏蔽盖，与所述功率电路板相固定，覆盖所述功率器件和附属电子元件形成封闭腔体；

第二屏蔽盖，与所述辅助电路板相固定，覆盖所述辅助电路板、功率电路板以及所述第一屏蔽盖，形成封闭腔体。

优选地，进一步包括有： 

屏蔽盖，其固定在所述辅助电路板、功率电路板上，且形成有多个腔体，分别覆盖在所述功率电路板和所述辅助电路板上，并分别为所述功率电路板和辅助电路板提供单独的屏蔽和保护。

相应地，本实用新型实施例还提供一种基站，其至少包括天线、基带单元、信号传输单元以及前述的射频模块。 

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果： 

本实用新型实例中，射频功放模块中所采用的功率器件与传统封装功率器件相比较，没有封装结构和输入输出引脚，而是通过封装引线实现功率器件管芯、附属电子元件和功率电路板三者之间的连接；并且功率器件直接焊接在散热底板上，散热底板可以直接与射频模块的外壳接触实现散热；故本实施例具有结构简单，成本低，散热效果好的优点；

本实用新型实施例的射频功放模块通过依靠功率电路板的局部变形来吸收公差，可以实现功率电路板与其它辅助电路板之间的大容差、低成本连接；并可以使散热底板与射频模块的外壳之间实现很好地抵压接触，无需设置大容差导热填充材料，可以降低成本，并提高组装效率；

本实用新型实施例的射频功放模块中采用无封装功率器件结构，提高了功率器件的设计自由度，同时减少了功率电路板的使用面积，提高其利用率。

本实用新型实施例中，可以采用同样规格或具有同样电路的辅助电路板，只需更改局部功放模块即可组成新的射频模块。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。 

图1是本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第一实施例的结构示意图； 

图2是本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第二实施例的结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第三实施例的结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第四实施例的结构示意图；

图5是本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第五实施例的结构示意图；

图6是本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构中散热底板第一实施例的结构示意图。

图7是本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构中散热底板第二实施例的结构示意图。 

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。 

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。 

如图1所示，示出了本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第一实施例的结构示意图。在该实施例中，该射频功放模块至少包括功率器件1、功率电路板2、散热底板3、辅助电路板5和输入输出端口（未示出），其中： 

功率器件1用于功率放大，其包括功率器件管芯10和附属电子元件12，该附属电子元件12设置于功率电路板2上，其中，附属电子元件包括电容、电阻、电感、环行器、隔离器、耦合器及输入输出接口中的至少一个。功率器件管芯10和含有附属电子元件12的功率电路板2直接固定在散热底板3之上，功率器件管芯10、附属电子元件12和功率电路板2三者之间通过封装引线13相连接，该功率器件管芯10、附属电子元件12、功率电路板2以及散热底板3形成局部功放模块；

局部功放模块与射频模块的外壳4、辅助电路板5相堆叠组装在一起构成完整的功放装置，具体地，散热底板3设于功率器件1以及功率电路板2下方，并设置于射频模块的外壳4上方。散热底板3由可以由一块或多块金属板（或合金板）组合而成，其组合方法可以是压接、粘接、焊接或螺钉连接等。功率器件管芯10、附属电子元件12和功率电路板2直接固定在散热底板3上形成局部功率模块，且功率电路板2两侧至少有部份处于悬空状态，具体地，该功率电路板2远离功率器件1的两侧至少有一部份与该散热底板3不直接接触；

辅助电路板5一部份与射频模块的外壳4或其延伸结构相固定，辅助电路板5另一部份与功率电路板2两侧相固定，以实现所述辅助电路板与所述局部功放模块之间的电气连接，并对该功率电路板2形成约束（例如在一些实例中，对该功率电路板2产生一个向下的压力），通过功率电路板2的局部形变，从而使与该功率电路板2相固定的散热底板3与射频模块的外壳4相抵靠。故在一些例子中可以使散热底板3与射频模块的外壳4之间直接接触，这样也能产生一个很好的接触效果，可提升功率器件的散热能力。可以理解的是，功率电路板2和散热底板3尺寸均可根据实际需求进行调整，在一个例子中，辅助电路板5上设置有收发单元TRX和电源板。输入输出端口连接该辅助电路板5的收发单元TRX。

其中，功率器件管芯10、附属电子元件12和功率电路板2可以通过焊接的方式固定在散热底板3上。 

同时，辅助电路板5另一部份与功率电路板2两侧相固定是采用焊接的方式，具体地，辅助电路板5位于功率电路板2上方，两者通过焊接相固定。 

该射频功放模块进一步包括有： 

第一屏蔽盖8，与功率电路板2相固定，具体可以采用通过焊接或螺钉的连接方式，该第一屏蔽盖8覆盖功率器件2和附属电子元件12形成封闭腔体，达到电磁屏蔽及保护的作用；

第二屏蔽盖7，与辅助电路板5相固定，覆盖辅助电路板5、功率电路板2以及第一屏蔽盖8，形成封闭腔体，达到电磁屏蔽及保护的作用。

如图2所示，示出了本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第二实施例的结构示意图。在该第二实施例中，其与第一实施例主要的区别在于，其采用了一个屏蔽盖9替代了第一实施例中的两个屏蔽盖。具体地，该屏蔽盖9固定在辅助电路板5、功率电路板2上，且通过多个隔板形成有多个腔体90、91、92，分别覆盖在功率电路板2和辅助电路板5上，并分别为功率电路板2和辅助电路板5提供单独的屏蔽和保护。该第二实施例中的其他结构均与第一实施例中的相同，请参照前述对图1的说明，在此不进行赘述。 

如图3所示，示出了本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第三实施例的结构示意图。在该第三实施例中，其与第一实施例主要的区别在于，辅助电路板5另一部份与功率电路板2两侧相固定的方式稍有区别，具体地，在该第三实施例中，功率电路板2位于辅助电路板5上方，两者通过焊接相固定。并且在散热底板3与射频模块的外壳4之间设置有导热填充材料30（如导热硅胶），以进一步提高散热效果。该第三实施例中的其他结构均与第一实施例中的相同或相似，请参照前述对图1的说明，在此不进行赘述。 

如图4所示，示出了本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第四实施例的结构示意图。在该第四实施例中，其与第三实施例主要的区别在于，该散热底板3的尺寸比第三实施例中的散热底板的尺寸的要小，其中，射频模块的外壳4的表面为一个平面，该散热底板3与印刷电路板5均设置于射频模块的外壳4的表面上，大致处于同一个平面上。该第四实施例中的其他结构均与第三实施例中的相同，请参照前述对图3的说明，在此不进行赘述。 

如图5所示，示出了本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构第五实施例的结构示意图。在该第五实施例中，其与第三实施例主要的区别在于，辅助电路板5另一部份与功率电路板2两侧相固定的方式稍有区别，具体地，辅助电路板5另一部份与功率电路板2两侧均采用连接器50进行固定。该第五实施例中的其他结构均与第三实施例中的相同，请参照前述对图3的说明，在此不进行赘述。 

如图6所示，示出了本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构中散热底板一种实施例的结构示意图。在该实施例中，其由一块金属板（或合金板）组成。 

如图7所示，示出了本实用新型提供的一种射频功放模块的组装结构中散热底板另一种实施例的结构示意图。在该实施例中，其由两块不同金属板31、32（或合金板）组成。 

相应地，本实用新型实施例还提供了一种射频模块，其用于基站中，该射频模块至少包括有外壳4，以及设置于外壳4中的射频功放模块，其中，该射频功放模块的更多细节，可以参考前述对图1至图7的描述。 

相应地，本实用新型实施例还提供了一种基站，该基站至少包括有天线、基带单元、射频模块以及各种信号传输单元，该射频模块至少包括有外壳4，以及设置于外壳4中的射频功放模块，其中，该射频功放模块的更多细节，可以参考前述对图1至图7的描述。 

本实用新型的实施例提供的一种射频功放模块具体的组装过程如下： 

步骤一、根据需求设计功率电路板、散热底板的材料和尺寸，将功率器件管芯和功率电路板直接固定在散热底板上，且使功率电路板至少有两侧的部份处于悬空状态；此时，可以进行功率电路板上的附属电子元件的组装焊接，也可以等到最终的焊接工序完成时组装附属电子元件；

步骤二、将功率器件管芯和功率电路板三者之间通过封装引线相连接，使功率器件管芯、功率电路板以及散热底板共同组成局部功放模块，可以理解的是，在一些例子中，该局部功放模块包括有附属电子元件； 

步骤三、将局部功放模块与辅助电路板相组装，并将组装后的局部功放模块放置于射频模块的外壳上并进行固定，使辅助电路板一部份与射频模块的外壳或其延伸结构相固定，使辅助电路板的另一部份与功率电路板连接，且使散热底板与射频模块的外壳相抵靠。

其中，将功率电路板与辅助电路板相组装的步骤具体为：采用焊接的方式或采用连接器的方式将辅助电路板的另一部份与功率电路板两侧相固定。 

其中，在一些实施例中，采用焊接的方式将辅助电路板的另一部份与功率电路板两侧相固定的步骤具体为： 

将辅助电路板放置于功率电路板上方，两者通过焊接相固定；或者

将功率电路板放置于印刷线路上方，两者通过焊接相固定。

步骤四、将第一屏蔽盖与功率电路板相固定，覆盖功率器件和其它电子元件形成封闭腔体；将第二屏蔽盖，与辅助电路板相固定，覆盖辅助电路板、功率电路板以及第一屏蔽盖，形成封闭腔体。 

可选地，在其他的实施例中，该步骤四包括：将一个具有多个腔体的屏蔽盖固定在辅助电路板、功率电路板上，使多个腔体，分别覆盖在功率电路板和辅助电路板上，并分别为功率电路板和辅助电路板提供单独的屏蔽和保护。 

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果： 

本实用新型实例中的射频功放模块所采用的功率器件与传统封装功率器件相比较，没有封装结构和输入输出引脚，而是通过封装引线实现功率器件管芯、附属电子元件和功率电路板三者之间的连接；并且功率器件直接焊接在散热底板上，散热底板可以直接与射频模块的外壳接触实现散热；故本实施例具有结构简单，成本低，散热效果好的优点；

本实用新型实施例的射频功放模块通过依靠功率电路板的局部变形来吸收公差，可以实现功率电路板与其它辅助电路板之间的大容差、低成本连接；并可以使散热底板与射频模块的外壳之间实现很好地抵压接触，无需设置大容差导热填充材料，可以降低成本，并提高组装效率；

本实用新型实施例的射频功放模块采用无封装功率器件结构，提高了功率器件的设计自由度，同时减少了功率电路板的使用面积，提高其利用率。

本实用新型实施例中，可以采用同样规格或具有同样电路的辅助电路板，只需更改局部功放模块即可组成新的射频模块。 

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。 

Claims (18)

1.一种射频功放模块，其特征在于，至少包括：

设置于功率电路板上的功率器件，所述功率器件包括有功率器件管芯，所述功率电路板上还设置有附属电子元件，所述功率器件管芯与功率电路板之间通过封装引线相连接；

散热底板，所述功率器件管芯和含有附属电子元件的功率电路板直接固定在所述散热底板之上； 

辅助电路板，其一部份与所述功率电路板连接，以实现所述辅助电路板与局部功放模块之间的电气连接；以及

输入输出端口。

2.如权利要求1所述的一种射频功放模块，其特征在于，所述附属电子元件包括电容、电阻、电感、环行器、隔离器、耦合器及输入输出接口中的至少一个。

3.如权利要求1所述的一种射频功放模块，其特征在于，所述散热底板为一块金属板或合金板，或者由至少两块金属板或合金板组合而成，其组合方法为压接、粘接、焊接或螺钉连接。

4.如权利要求3所述的一种射频功放模块，其特征在于：

所述功率电路板至少有两侧的部份处于悬空状态；

所述辅助电路板另一部份与所述功率电路板两侧相固定。

5.如权利要求4所述的一种射频功放模块，其特征在于，所述辅助电路板的一部份与所述功率电路板相连接是采用直接焊接的方式或采用连接器进行固定连接。

6.如权利要求5所述的一种射频功放模块，其特征在于，所述辅助电路板的一部份与所述功率电路板采用焊接的方式相连接具体为：

所述辅助电路板位于所述功率电路板上方，两者通过焊接相固定连接；或者

所述辅助电路板位于所述功率电路板下方，两者通过焊接相固定连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种射频功放模块，其特征在于，进一步包括有：

第一屏蔽盖，与所述功率电路板相固定，覆盖所述功率器件和附属电子元件形成封闭腔体；

第二屏蔽盖，与所述辅助电路板相固定，覆盖所述辅助电路板、功率电路板以及所述第一屏蔽盖，形成封闭腔体。

8.如权利要求1-6任一项所述的一种射频功放模块，其特征在于，进一步包括有：

屏蔽盖，其固定在所述辅助电路板、功率电路板上，且形成有多个腔体，分别覆盖在所述功率电路板和所述辅助电路板上，并分别为所述功率电路板和辅助电路板提供单独的屏蔽和保护。

9.一种射频模块，用于基站中，其至少包括有外壳，以及设置于所述外壳中的射频功放模块，其特征在于，所述射频功放模块包括：

设置于功率电路板上的功率器件，所述功率器件包括有功率器件管芯，所述功率电路板上还设置有附属电子元件；

散热底板，所述功率器件管芯和含有附属电子元件的功率电路板直接固定在所述散热底板之上，所述功率器件管芯与功率电路板之间通过封装引线相连接；

辅助电路板，其与散热底板以及外壳相堆叠组装，其中，所述辅助电路板的一部份与所述射频模块的外壳或其延伸结构相固定，所述辅助电路板的另一部份与所述功率电路板连接，以实现所述辅助电路板与局部功放模块之间的电气连接，且使所述散热底板与所述射频模块的外壳相抵靠；以及

输入输出端口。

10.如权利要求9所述的射频模块，其特征在于，所述附属电子元件包括电容、电阻、电感、环行器、隔离器、耦合器及输入输出接口中的至少一个。

11.如权利要求9所述的射频模块，其特征在于，所述散热底板为一块金属板或合金板，或者由至少两块金属板或合金板组合而成，其组合方法为压接、粘接、焊接或螺钉连接。

12.如权利要求11所述的射频模块，其特征在于：

所述功率电路板至少有两侧的部份处于悬空状态；

所述辅助电路板一部份与所述射频模块的外壳或其延伸结构相固定，所述辅助电路板另一部份与所述功率电路板两侧相固定，使所述散热底板与所述射频模块的外壳相抵靠。

13.如权利要求12所述的射频模块，其特征在于，所述散热底板与所述射频模块的外壳直接接触，或者所述散热底板与所述射频模块的外壳之间设置有导热填充材料。

14.如权利要求12所述的射频模块，其特征在于，所述辅助电路板的另一部份与所述功率电路板相连接是采用直接焊接的方式或采用连接器进行固定连接。

15.如权利要求14所述的射频模块，其特征在于，所述辅助电路板的另一部份与所述功率电路板采用焊接的方式相连接具体为：

所述辅助电路板位于所述功率电路板上方，两者通过焊接相固定连接；或者

所述辅助电路板位于所述功率电路板下方，两者通过焊接相固定连接。

16.如权利要求9-15任一项所述的射频模块，其特征在于，进一步包括有：

第一屏蔽盖，与所述功率电路板相固定，覆盖所述功率器件和附属电子元件形成封闭腔体；

第二屏蔽盖，与所述辅助电路板相固定，覆盖所述辅助电路板、功率电路板以及所述第一屏蔽盖，形成封闭腔体。

17.如权利要求9-15任一项所述的射频模块，其特征在于，进一步包括有：

屏蔽盖，其固定在所述辅助电路板、功率电路板上，且形成有多个腔体，分别覆盖在所述功率电路板和所述辅助电路板上，并分别为所述功率电路板和辅助电路板提供单独的屏蔽和保护。

18.一种基站，其至少包括天线、基带单元以及信号传输单元，其特征在于，进一步包括如权利要求9-17任一项所述的射频模块。