无线电模块和相关制造方法

文档序号:8208149阅读:397来源:国知局
无线电模块和相关制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例主要地涉及印刷电路板(PCB)、具体地涉及与主板操作地连接的无线电模块。
【背景技术】
[0002]在几乎所有如今的无线电单元中广泛地采用单面装配无线电板和双面装配无线电板。
[0003]通常,让所有它的部件装配在它的前表面上而让金属衬底形成在它的背表面上的单面装配PCB可以提供更有效的接地和冷却性能。让它的部件装配在它的前表面和后表面二者上的双面装配PCB通常赋予相对小的PCB尺寸和板尺度。这里,如以上提到的PCB的部件可以包括有源元件和无源元件、比如电阻器、电容器、电感器、变换器、滤波器、机械开关、继电器等。
[0004]对于无线电PCB,为了得到用于无线电能量传输的微带的很好参考,良好的接地连接很重要。由于有源元件将生成大量热,所以也需要在板与冷却机械部分之间的良好连接用于热耗散。另外,为了满足电磁兼容性(EMC)要求,在板的部件装配表面以上需要分离的金属EMC盖用于屏蔽。
[0005]然而,无线电板的现有解决方案具有一些缺点。例如对于单面装配板,所有部件装配在板的前表面上,这使得难以减少板的尺寸和尺度。对于双面装配板,虽然提供相对小的尺寸和尺度,但是接地和冷却性能对于无线电电路不是足够好。对于单面装配板和双面装配板二者,用于屏蔽所必需的分离的EMC盖增加了由一个或者多个板构成的单元的重量和成本。另外,在现有解决方案中,所有部件装配在一个板(单面装配板或者双面装配板)上,这在遇到故障问题或者功能/性能升级时导致更少灵活性。
[0006]希望提供一种在PCB中的新颖结构以至少部分地解决以上提到的问题。

【发明内容】

[0007]为了解决现有技术中的问题,根据本发明的一个或者多个装置和方法实施例旨在提供一种可以装配在主板中的新颖堆叠无线电模块。
[0008]根据本发明的一个方面,本发明的一个实施例提供一种无线电模块。该无线电模块包括: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;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,其中所述底板被布置使得所述底板的所述前表面与所述顶板的所述前表面相对;以某个垂直间距在所述顶板与所述底板之间提供的至少一个屏蔽板,其中所述顶板、所述底板和所述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,其中至少在所述顶板与所述底板之间建立板板电连接。
[0009]根据本发明的另一方面,本发明的一个实施例提供一种包括至少一个印刷电路板的设备,其中至少一个根据本发明的实施例的无线电模块装配在该至少一个印刷电路板上。
[0010]根据本发明的另一方面,本发明的一个实施例提供一种用于制造无线电模块的方法。该方法包括: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;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,其中所述底板被布置使得所述底板的所述前表面与所述顶板的所述前表面相对;以某个垂直间距在所述顶板与所述底板之间提供的至少一个屏蔽板,其中所述顶板、所述底板和所述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,其中至少在所述顶板与所述底板之间建立板板电连接。
[0011 ] 根据本发明的一个或者多个实施例,至少一个新颖堆叠无线电模块可以装配在主板上,这与当前单面/双面装配的无线电板比较将减少尺寸和尺度。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在不同功能的需求中实现模块化设计。
【附图说明】
[0012]在所附权利要求中阐述视为本发明的特点的发明特征。然而,通过参照附图阅读对示例实施例的以下具体描述将更好地理解本发明、它的实施方式、其它目的、特征和优点,其中在附图中:
[0013]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;
[0014]图2a_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;
[0015]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;
[0016]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的过程的流程图;以及
[0017]图5是示出根据本发明的一个实施例的无线电模块中的一个板的球栅阵列型垫的示例布置的俯视图。
【具体实施方式】
[0018]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。此夕卜,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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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
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