一种散热结构、装置及散热结构制备方法

文档序号:8076049阅读:277来源:国知局
一种散热结构、装置及散热结构制备方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种散热结构、装置及散热结构制备方法,用于解决功放印刷电路板中功率器件的散热问题,并降低成本。其中,散热结构包括:喷涂了涂层的散热基体;设置了至少一个功率器件的单板;所述单板设置在所述散热基体上,其中,所述单板上设置的功率器件通过所述涂层与所述散热基体对齐并连接。
【专利说明】一种散热结构、装置及散热结构制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】,尤其涉及一种散热结构、装置及散热结构制备方法。
【背景技术】
[0002]现有的无线射频模块上的功率器件的特点是高功率(单个器件功率达到200W以上)、散发热量高,因此如何解决散热成为射频模块的关键。目前的主流散热技术为在布置了功率器件101的功放单板102和外部散热器103之间增加一层散热衬底,该散热衬底米用铝Al基材并全板或局部电镀,即该散热衬底为金属铝衬底104 ;其中,全板电镀就是在金属铝衬底全板电镀铜Cu/锡Sn、或者电镀银Ag镀层,即利用电解作用在金属衬底表面沉积一层金属镀层,该镀层满足可焊性要求。电镀要借助外界直流电作用,电镀液中的金属离子在电位差的作用下移动到阴极(金属衬底)形成镀层,从而导电表面会沉积上镀层;局部电镀需要将不需要镀层的地方用掩膜覆盖保护,然后再进行电镀,因为工序增加,成本反而更高。因此目前通常采用全板电镀。电镀后,将功放PCB板整板通过焊接材料105回流焊接在金属铝衬底上,然后再连接到外部散热器,以达到功放板散热的效果,可一并参考图1,图1为该无线射频模块的散热结构示意简图。
[0003]可是发明人在实现本发明的过程中发现目前采用该设计方案的射频模块结构复杂,并且由于需要增加全板电镀的金属衬底,从而导致了工艺成本大幅度增加,而采用局部电镀则需要做掩膜、工装等,工艺更复杂、成本也更高。

【发明内容】

[0004]本发明实施例提供了一种散热结构、装置及散热结构制备方法,用于解决功放单板中功率器件的散热问题,并降低成本。
[0005]有鉴于此,本发明第一方面提供一种散热结构,其中,可包括:
[0006]喷涂了涂层的散热基体;
[0007]设置了至少一个功率器件的单板;
[0008]所述单板设置在所述散热基体上,其中,所述单板上设置的功率器件通过所述涂层与所述散热基体对齐并连接。
[0009]在第一方面的第一种可能的实现方式中:
[0010]所述散热基体上喷涂了至少一个涂层,所述单板上设置的功率器件与散热基体上喷涂的所述涂层相互对齐并连接。
[0011]在第一方面的第二种可能的实现方式中:
[0012]所述散热基体为铜金属板或铝金属板或氮化硅陶瓷板或碳化硅陶瓷板。
[0013]在第一方面的第三种可能的实现方式中:
[0014]所述涂层包括可焊性涂层以及喷涂在所述可焊性涂层上的焊料涂层,所述焊料涂层完全覆盖在所述可焊性涂层上表面。
[0015]结合第一方面第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中:[0016]所述单板上的功率器件通过其底部对应的回流焊点与设置了所述涂层的散热基体焊连。
[0017]结合第一方面第三种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中:
[0018]所述可焊性涂层为由铜、镍、锡、银中一种或多种金属材料组合的镀层。
[0019]结合第一方面第三种可能的实现方式或第一方面第四种可能的实现方式或第一方面第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中:
[0020]所述可焊性涂层的厚度范围为0.0lmm-0.10mm。
[0021]结合第一方面第三种可能的实现方式或第一方面第四种可能的实现方式或第一方面第五种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中:
[0022]所述焊料涂层的厚度范围为0.5mm-5mm。
[0023]本发明第二方面提供一种无线射频模块,其特征在于,所述无线射频模块包括散热结构,所述散热结构可包括:
[0024]喷涂了涂层的散热基体;
[0025]设置了至少一个功率器件的单板;
[0026]所述单板设置在所述散热基体上,其中,所述单板上设置的功率器件通过所述涂层与所述散热基体对齐并连接。
[0027]在第二方面的第一种可能的实现方式中:
[0028]所述散热基体上喷涂了至少一个涂层,所述单板上设置的功率器件与散热基体上喷涂的所述涂层相互对齐并连接。
[0029]在第二方面的第二种可能的实现方式中:
[0030]所述散热基体为铜金属板或铝金属板或氮化硅陶瓷板或碳化硅陶瓷板。
[0031]在第二方面的第三种可能的实现方式中:
[0032]所述涂层包括可焊性涂层以及喷涂在所述可焊性涂层上的焊料涂层,所述焊料涂层完全覆盖在所述可焊性涂层上表面。
[0033]结合第二方面第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中:
[0034]所述单板上的功率器件通过其底部对应的回流焊点与设置了所述涂层的散热基体焊连。
[0035]结合第二方面第三种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中:
[0036]所述可焊性涂层为由铜、镍、锡、银中一种或多种金属材料组合的镀层。
[0037]结合第二方面第三种可能的实现方式或第二方面第四种可能的实现方式或第二方面第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中:
[0038]所述可焊性涂层的厚度范围为0.0lmm-0.10mm。
[0039]结合第二方面第三种可能的实现方式或第二方面第四种可能的实现方式或第二方面第五种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中:
[0040]所述焊料涂层的厚度范围为0.5mm-5mm。
[0041]本发明第三方面提供一种散热结构制备方法,其中,可包括:
[0042]在散热基体上喷涂涂层;
[0043]将所述单板焊接在喷涂了所述涂层的散热基体上,其中,所述单板上设置的功率器件与散热基体上喷涂的所述涂层对齐并连接。[0044]在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述在散热基体上喷涂涂层之前,进一步包括:
[0045]制作开设有至少一个开窗区域的喷涂模板,所述喷涂模板设置开窗区域的位置与所述单板设置功率器件的位置一一对应;
[0046]将所述喷涂模板固定于散热基体上,使得需喷涂的涂层的位置与所述开窗区域相互对齐。
[0047]结合第三方面第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中:
[0048]所述在散热基体上喷涂涂层包括:
[0049]在包含了所述喷涂模板的散热基体,且其对应所述开窗区域的位置上喷涂涂层。
[0050]结合第三方面第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中:
[0051]所述在包含了所述喷涂模板的散热基体,且其对应所述开窗区域的位置上喷涂涂层,包括:
[0052]在包含了所述喷涂模板的散热基体,且其对应所述开窗区域的位置上,采用热喷涂工艺或者冷喷涂工艺喷涂可焊性涂层,在所述可焊性涂层上喷涂焊料涂层,所述焊料涂层完全覆盖在所述可焊性涂层上表面。
[0053]结合第三方面第二种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中:
[0054]所述将所述单板焊接在喷涂了所述涂层的散热基体上之前,包括:
[0055]取下所述喷涂模板。
[0056]结合第三方面或第三方面第一种或第三方面第二种或第三方面第三种或第三方面第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中:
[0057]所述将在散热基体上喷涂涂层之前,包括:
[0058]对所述散热基体进行表面喷砂处理,以使其表面粗糙度小于RalOum。
[0059]结合第三方面或第三方面第一种或第三方面第二种或第三方面第三种或第三方面第四种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中:
[0060]所述将所述单板焊接在设置了所述涂层的散热基体上,包括:
[0061]采用回流工艺,将所述单板焊接在设置了所述涂层的散热基体上,所述单板上的功率器件通过其底部对应的回流焊点与所述设置了所述涂层的散热基体焊连。
[0062]结合第三方面第三种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中:
[0063]所述可焊性涂层为由铜、镍、锡、银中一种或多种金属材料组合的镀层,所述可焊性涂层的厚度范围为0.0lmm-0.1Omm ;
[0064]所述焊料涂层的厚度范围为0.5mm-5mm。
[0065]结合第三方面,在第八种可能的实现方式中:
[0066]所述散热基体为铜金属板或铝金属板或氮化硅陶瓷板或碳化硅陶瓷板。
[0067]从以上技术方案可以看出,本发明实施例提供的一种散热结构、装置及散热结构制备方法具有以下优点:其中,该散热结构包括喷涂了涂层的散热基体和设置了至少一个功率器件的单板,并且该单板设置在散热基体上,其中,单板上设置的功率器件通过该涂层与散热基体上对齐并连接,该方案相对于现有技术,取消了金属衬底的设置,散热基体与功率器件通过涂层实现整合,解决了单板散热的问题,结构简单,简化了工艺过程,降低了成本,并且进一步地,可以利用局部喷涂工艺替代全板电镀工艺,更加高效环保。【专利附图】

【附图说明】
[0068]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0069]图1为现有技术中一种无线射频模块的散热结构示意简图;
[0070]图2为本发明实施例提供的一种散热结构的示意图;
[0071]图3为本发明实施例提供的散热结构中散热基体的结构示意图;
[0072]图4为本发明实施例提供的一种无线射频模块的结构示意图;
[0073]图5为本发明实施例提供的一种散热结构制备方法的流程示意图;
[0074]图6为本发明实施例提供的散热结构的制备示意图;
[0075]图7为本发明实施例中热喷涂设备结构及其工艺原理示意图。
【具体实施方式】
[0076]本发明实施例提供了一种散热结构、装置及散热结构制备方法,用于解决功放印刷电路板中功率器件的散热问题,并降低成本。
[0077]为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0078]本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三” “第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0079]下面通过具体实施例,分别进行详细的说明。
[0080]请参考图2,图2为本发明实施例提供的一种散热结构的示意图,其中,所述散热结构可包括:
[0081]喷涂了涂层202的散热基体201 ;
[0082]设置了至少一个功率器件204的单板203 ;
[0083]所述单板203设置在所述散热基体201上,其中,所述单板203上设置的功率器件204通过所述涂层202与所述散热基体201对齐并连接。
[0084]其中,所述散热基体201可认为是一个散热器,如普通压铸金属散热器,所述散热基体201可以为铜金属板,或者为铝金属板等其他金属板,所述散热基体201也可以为氮化硅陶瓷板,或者为碳化硅陶瓷板等其他陶瓷板,此处不作具体限定。所述散热基体201,既能作为无线模块外壳,起到保护模块,固定单板203的作用,又起到散热的作用。
[0085]其中,本发明实施例中,所述单板203指如PCI (Peripheral ComponentInterconnect)扩展卡等各类的PCB板(Printed Circuit Board,印刷电路板)。
[0086]可以理解的是,在散热基体201上喷涂的涂层202,可以针对散热基体201对应单板203上设置功率器件204的位置进行局部喷涂实现,也可以是针对整个单板203进行全板喷涂实现;本实施例仅以局部喷涂涂层202为例进行分析,但不够成对本发明的限定;
[0087]即优选地,在所述散热基体201上喷涂了至少一个涂层202,所述单板203上设置的功率器件104与散热基体201上喷涂的所述涂层202相互对齐并连接。也就是说,所述散热基体201上,仅在其对应单板203上设置功率器件204的位置进行喷涂。
[0088]例如,可一并参考图3,图3为本发明实施例中所述散热基体201的结构示意图,所述散热基体201上喷涂了至少一个涂层202 (图3所示为2个),对应单板203上需要散热的区域;具体地,所述涂层202喷涂的数量根据所述单板203上设置的功率器件204的数量来确定,其中图3示出了单板203上的其中一个功率器件204,所述功率器件204 —般为高功率器件,散发热量高,通过对应位置设置的涂层202连接到散热基体201,解决了单板203散热的问题。
[0089]由上述描述可知,本发明实施例提供的一种散热结构具有以下优点:该散热结构包括喷涂了涂层202的散热基体201和设置了至少一个功率器件204的单板203,并且该单板203设置在散热基体201上,其中,单板203上设置的功率器件204通过所述涂层202与散热基体201对齐并连接,该方案相对于现有技术,取消了金属衬底的设置,散热基体201与功率器件204通过涂层202实现整合,解决了单板203散热的问题,结构简单,简化了工艺过程,降低了成本,并且进一步地,可以利用局部喷涂工艺替代现有技术中全板电镀工艺,更加高效环保。
[0090]进一步地,所述涂层202包括可焊性涂层2022以及喷涂在所述可焊性涂层2022上的焊料涂层2021,所述焊料涂层2021完全覆盖在所述可焊性涂层2022上表面。
[0091]可以理解的是,所述可焊性涂层2022和所述焊料涂层2021可以采用热喷涂工艺或者冷喷涂工艺进行喷涂,喷涂时,先在散热基体201上喷涂可焊性涂层2022,可焊性涂层2022可以是针对其对应单板203上设置功率器件204的位置进行局部喷涂实现,也可以是针对整个单板203进行全板喷涂实现;然后再在可焊性涂层2022上喷涂一层焊料(即焊料涂层2021),如焊膏SnPb,所述单板203上设置的功率器件204与焊料涂层2021直接接触并连接至散热基体201。
[0092]可以理解的是,在本发明一些实施例中,可以采用回流工艺,将所述单板203焊接在设置了所述涂层202的散热基体201上,其中,所述单板203上的功率器件204通过其底部对应的回流焊点与设置了所述涂层202的散热基体201焊连。
[0093]其中,所述可焊性涂层2022可以为由铜、Ni镍、锡、银或更多金属材料中一种或多种组合的镀层;在本发明一些实施例中,所述可焊性涂层2022的厚度范围可以为
0.0lmm-0.10mm,所述焊料涂层2021的厚度范围可以为0.5mm-5mm,此处对涂层202 (包括可焊性涂层2022和焊料涂层2021)材料及其厚度取值不作具体限定。
[0094]由上述描述可知,本发明实施例提供的一种散热结构中,单板203上设置的功率器件204通过所述涂层202与散热基体201对齐并连接,该方案相对于现有技术,取消了金属衬底的设置,散热基体201与功率器件204通过涂层202实现整合,解决了单板203散热的问题,结构简单,简化了工艺过程,降低了成本,并且优选地,可以利用局部喷涂工艺替代现有技术中全板电镀工艺,更加高效环保。
[0095]为便于更好的实施本发明实施例提供的散热结构,本发明实施例还提供一种包含该散热结构的无线射频模块、以及该散热结构的制备方法。其中名词的含义与上述散热结构中相同,具体实现细节可以参考散热结构实施例中的说明。
[0096]请参考图4,图4为本发明实施例提供的一种无线射频模块400的结构示意,其中,所述无线射频模块400包括散热结构401,所述散热结构401可参考图2所示的散热结构,所述散热结构401可包括:
[0097]喷涂了涂层202的散热基体201 ;
[0098]设置了至少一个功率器件204的单板203 ;
[0099]所述单板203设置在所述散热基体201上,其中,所述单板203上设置的功率器件204通过所述涂层202与所述散热基体201对齐并连接。
[0100]其中,所述散热基体201可认为是一个普通压铸金属散热器,所述散热基体201可以为铜金属板,或者为铝金属板等其他金属板,所述散热基体201也可以为氮化硅陶瓷板,或者为碳化硅陶瓷板等其他陶瓷板,此处不作具体限定。所述散热基体201,既能作为无线射频模块400外壳,起到保护模块,固定单板203的作用,又起到散热的作用。
[0101]其中,所述单板203指如PCI扩展卡等各类的PCB板。
[0102]可以理解的是,在散热基体201上喷涂的涂层202,可以针对散热基体201对应单板203上设置功率器件204的位置进行局部喷涂实现,也可以是针对整个单板203进行全板喷涂实现;本实施例仅以局部喷涂涂层202为例进行分析,但不够成对本发明的限定;
[0103]即优选地,所述散热基体201上喷涂了至少一个涂层202,所述单板203上设置的功率器件104与散热基体201上喷涂的所述涂层202相互对齐并连接。也就是说,所述散热基体201上,仅在其对应单板203上设置功率器件204的位置进行喷涂。
[0104]例如,可一并参考图3,图3为本发明实施例中所述散热基体201的结构示意图,所述散热基体201上喷涂了至少一个涂层202,对应单板203上需要散热的区域;具体地,所述涂层202喷涂的数量根据所述单板203上设置的功率器件204的数量一致,其中图3示出了单板203上的其中一个功率器件204,所述功率器件204 —般为高功率器件,散发热量高,通过涂层202连接到散热基体201,解决了单板203散热的问题。
[0105]进一步地,所述涂层202包括可焊性涂层2022以及喷涂在所述可焊性涂层2022上的焊料涂层2021,其中,所述焊料涂层2021完全覆盖在所述可焊性涂层2022上表面。
[0106]可以理解的是,所述可焊性涂层2022和所述焊料涂层2021可以采用热喷涂工艺或者冷喷涂工艺进行喷涂,喷涂时,先在散热基体201上喷涂可焊性涂层2022,可焊性涂层2022可以是针对其对应单板203上设置功率器件204的位置进行局部喷涂实现,也可以是针对整个单板203进行全板喷涂实现;然后再在可焊性涂层2022上喷涂一层焊料(即焊料涂层2021),如焊膏SnPb,所述单板203上设置的功率器件204与焊料涂层2021直接接触并连接至散热基体201。
[0107]可以理解的是,在本发明一些实施例中,可以采用回流工艺,将所述单板203焊接在设置了所述涂层202的散热基体201上,其中,所述单板203上的功率器件204通过其底部对应的回流焊点与设置了所述涂层202的散热基体201焊连。
[0108]其中,所述可焊性涂层2022可以为由铜、Ni镍、锡、银或更多金属材料中一种或多种组合的镀层;在本发明一些实施例中,所述可焊性涂层2022的厚度范围可以为
0.0lmm-0.10mm,所述焊料涂层2021的厚度范围可以为0.5mm-5mm,此处对涂层202材料以及涂层的厚度取值不作具体限定。
[0109]在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0110]由上述描述可知,本发明实施例提供的一种无线射频模块400,所述无线射频模块400包括散热结构401,所述散热结构401具有以下优点:该散热结构包括喷涂了涂层202的散热基体201和设置了至少一个功率器件204的单板203,并且该单板203设置在散热基体201上,其中,单板203上设置的功率器件204通过涂层202与散热基体201对齐并连接,该方案相对于现有技术,取消了金属衬底的设置,散热基体201与功率器件204通过涂层202实现整合,解决了单板203散热的问题,结构简单,简化了工艺过程,降低了成本,并且进一步地,可以利用局部喷涂工艺替代全板电镀工艺,更加高效环保。
[0111]可参考图5,图5为本发明实施例提供的一种散热结构制备方法的流程示意图,其中,所述制备方法可用于制备如上实施例中所述的散热结构,所述制备方法可包括:
[0112]S501、在散热基体201上喷涂涂层202 ;
[0113]S502、将所述单板203焊接在喷涂了所述涂层202的散热基体201上,其中,所述单板203上设置的功率器件204与散热基体201上喷涂的所述涂层202对齐并连接。
[0114]可以理解的是,在散热基体201上喷涂的涂层202,可以针对散热基体201对应单板203上设置功率器件204的位置进行局部喷涂实现,也可以是针对整个单板203进行全板喷涂实现;本实施例仅以局部喷涂涂层202为例进行分析,但不够成对本发明的限定;
[0115]进一步地,基于局部喷涂涂层202的实现方式,所述在散热基体201上喷涂涂层202之前,还可以包括:
[0116]制作开设有至少一个开窗区域的喷涂模板,所述喷涂模板设置开窗区域的位置与所述单板203设置功率器件204的位置——对应;
[0117]将所述喷涂模板固定于散热基体201上,使得需喷涂的涂层的位置与所述开窗区域相互对齐;
[0118]其中,所述散热基体201可认为是一个普通压铸金属散热器,所述散热基体201可以为铜金属板,或者为铝金属板等其他金属板,所述散热基体201也可以为氮化硅陶瓷板,或者为碳化硅陶瓷板等其他陶瓷板,此处不作具体限定。所述散热基体201,既能作为无线射频模块外壳,起到保护模块,固定单板203的作用,又起到散热的作用。
[0119]其中,所述单板203指如PCI扩展卡等各类的PCB板。
[0120]在该实施例中,所述在散热基体201上喷涂涂层202具体为:在包含了所述喷涂模板的散热基体201,且其对应所述开窗区域的位置上喷涂涂层202 ;
[0121]喷涂涂层202后,取下所述喷涂模板,将所述单板203焊接在设置了所述涂层202的散热基体201上,其中,所述单板203设置的功率器件204与散热基体201上喷涂的涂层202相互对齐并连接。
[0122]也就是说,该实施例中,所述散热基体201上,仅在其对应单板203上设置功率器件204的位置进行喷涂,在本发明一些实施方式中,也可以针对整个单板203进行全板喷涂实现,此处举例不够成对本发明的限定。
[0123]以下以无线射频模块为例,对其内部设置的散热结构的制备过程进行分析说明:
[0124]其中该散热结构中的单板为功放单板203,可一并参考图6,图6为所述散热结构的制备示意图,其中,该功放单板203尺寸为320mm*300mm,其上分布8个功率器件,且需要连接散热基体201 (即散热器)外壳进行散热,该无线射频模块外壳采用压铸铝散热器,散热器尺寸350mm*350mm*50mm。下面需要将该功放单板203与所述散热基体201 (即散热器)进行整合,以制备该散热结构,其中,制备步骤包括:
[0125]步骤一、制作开设有至少一个开窗区域的喷涂模板;
[0126]其中,所述喷涂模板(图中未示出)设置开窗区域的位置与功放单板203设置功率器件204的位置一一对应;可以理解的是,在制作开设有至少一个开窗区域的喷涂模板(即步骤501)之前,可以进一步包括:根据功放单板203上设置的功率器件204的位置,确定好需要喷涂的涂层图形。其后根据该确定好的图形制作喷涂模板,所述喷涂模板上对应需要喷涂涂层的区域要求完全开窗。
[0127]步骤二、采用有机溶剂将所述散热基体201清洗干净,其后对散热基体201进行表面喷砂处理,以使其表面粗糙度小于RalOum。
[0128]优选地,该实施例中,所述散热基体201进行表面喷砂处理后,其表面粗糙度为Ra5um,其中,所述表面粗糙度为Ra5um是指标注面上的最高的那个点和最低的那个点之间的水平距离为5um ;可以理解的是,在一些更为精准的应用场合,该表面粗糙度可以取不一样的值,此处举例不构成限定。
[0129]步骤三、将所述喷涂模板固定于散热基体201上;
[0130]使用工装将所述喷涂模板紧固在散热基体201上,其中,需喷涂的涂层的位置与所述开窗区域相互对齐,精确定位。
[0131]步骤四、透过开窗区域,在包含了所述喷涂模板的散热基体201上喷涂一层可焊性涂层2011 ;
[0132]其中,可以采用热喷涂工艺或者冷喷涂工艺喷涂,透过开窗区域在散热基体201上喷涂一层可焊性涂层2011 ;所述可焊性涂层2022可以为由铜、镍、锡、银或更多金属材料中一种或多种组合的镀层;在本发明一些实施例中,所述可焊性涂层2022的厚度范围可以为0.0lmm-0.10mm,优选地,该可焊性涂层2022为银Ag涂层,且该涂层厚度约0.02mm。
[0133]步骤五、透过开窗区域,在可焊性涂层2011上喷涂一层SnPb焊料;
[0134]可以理解的是,采用热喷涂工艺或者冷喷涂工艺喷涂,透过开窗区域在可焊性涂层2011上继续喷涂一层SnPb焊料,并且该焊料涂层完全覆盖在所述可焊性涂层上表面。在本发明一些实施例中,所述SnPb焊料的厚度范围可以为0.5mm-5mm,优选地,该SnPb焊料的厚度为1mm。
[0135]以下以通过热喷涂工艺进行喷涂为例,对涂层202的喷涂进行简单介绍:
[0136]可一并参考图7,图7为热喷涂设备结构及工艺原理示意图,其中701为阴极,702为阳极,703为原料进料口,704为高压载气入口,705为等离子焰流,706为表面热喷涂涂层(本实施例是指涂层202),707为喷涂基体(本实施例是指散热基体201);其中,阴极701与阳极702在设备通电后形成电场,原料从原料进料口 703进入设备,高压载气入口 704输入高速载气,原料粉体经过等离子焰流705加热为熔融或半熔融态,在高速载气下喷涂到基体表面形成涂层,完成涂层过程。
[0137]步骤六、取下所述喷涂模板,将功放单板203放置于散热基体201上面;
[0138]可以理解的是,所述功放单板203设置的功率器件204与散热基体201上喷涂的涂层202相互对齐并连接。
[0139]步骤七、采用回流工艺,将所述功放单板203焊接在设置了所述涂层202的散热基体201上;
[0140]并且,所述功放单板203上的功率器件204通过其底部对应的回流焊点与所述设置了所述涂层202的散热基体201焊连。也就是说,功放单板203上的8个功率器件通过对应的焊盘焊接在散热基体201上,所述散热结构制备完成,可一并参考图2,所述散热结构解决了功放单板203上高功率器件的散热问题。
[0141]在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0142]由上述描述可知,本发明实施例提供的一种无线射频模块中散热结构的制备方法,该散热结构具有以下优点:包括喷涂了涂层202的散热基体201和设置了至少一个功率器件204的功放单板203,并且该功放单板203设置在散热基体201上,其中,功放单板203上设置的功率器件204通过涂层202与散热基体201对齐并连接,该方案相对于现有技术,取消了金属衬底的设置,散热基体201与功率器件204通过涂层202实现整合,解决了功放单板203散热的问题,结构简单,简化了工艺过程,降低了成本,并且进一步地,可以利用局部喷涂工艺替代全板电镀工艺,更加高效环保。
[0143]所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的无线射频模块以及该制备方法的具体工作过程,可以参考前述散热结构实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0144]以上对本发明实施例所提供的散热结构、无线射频模块及散热结构制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种散热结构,其特征在于,包括: 喷涂了涂层的散热基体; 设置了至少一个功率器件的单板; 所述单板设置在所述散热基体上,其中,所述单板上设置的功率器件通过所述涂层与所述散热基体对齐并连接。
2.根据权利要求1所述的散热结构,其特征在于: 所述散热基体上喷涂了至少一个涂层,所述单板上设置的功率器件与散热基体上喷涂的所述涂层相互对齐并连接。
3.根据权利要求1所述的散热结构,其特征在于: 所述散热基体为铜金属板或铝金属板或氮化硅陶瓷板或碳化硅陶瓷板。
4.根据权利要求1所述的散热结构,其特征在于: 所述涂层包括可焊性涂层以及喷涂在所述可焊性涂层上的焊料涂层,所述焊料涂层完全覆盖在所述可焊性涂层上表面。
5.根据权利要求4所述的散热结构,其特征在于: 所述单板上的功率器件通过其底部对应的回流焊点与设置了所述涂层的散热基体焊连。
6.根据权利要求4所述的散热结构,其特征在于: 所述可焊性涂层为由铜、镍、锡、银中一种或多种金属材料组合的镀层。
7.根据权利要求4至6任一项所述的散热结构,其特征在于: 所述可焊性涂层的厚度范围为0.01mm-0.10mm。
8.根据权利要求4至6任一项所述的散热结构,其特征在于: 所述焊料涂层的厚度范围为0.5mm-5mm。
9.一种无线射频模块,其特征在于,所述无线射频模块包括散热结构,所述散热结构采用如权利要求1至8任一项所述的散热结构。
10.一种散热结构制备方法,其特征在于,包括: 在散热基体上喷涂涂层; 将所述单板焊接在喷涂了所述涂层的散热基体上,其中,所述单板上设置的功率器件与散热基体上喷涂的所述涂层对齐并连接。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述在散热基体上喷涂涂层之前,进一步包括: 制作开设有至少一个开窗区域的喷涂模板,所述喷涂模板设置开窗区域的位置与所述单板设置功率器件的位置一一对应; 将所述喷涂模板固定于散热基体上,使得需喷涂的涂层的位置与所述开窗区域相互对齐。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述在散热基体上喷涂涂层包括: 在包含了所述喷涂模板的散热基体,且其对应所述开窗区域的位置上喷涂涂层。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述在包含了所述喷涂模板的散热基体,且其对应所述开窗区域的位置上喷涂涂层,包括: 在包含了所述喷涂模板的散热基体,且其对应所述开窗区域的位置上,采用热喷涂工艺或者冷喷涂工艺喷涂可焊性涂层,在所述可焊性涂层上喷涂焊料涂层,所述焊料涂层完全覆盖在所述可焊性涂层上表面。
14.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述将所述单板焊接在喷涂了所述涂层的散热基体上之前,包括: 取下所述喷涂模板。
15.根据权利要求10至14任一项所述的制备方法,其特征在于,所述将在散热基体上嗔涂涂层之如,包括: 对所述散热基体进行表面喷砂处理,以使其表面粗糙度小于RalOum。
16.根据权利要求10至14任一项所述的制备方法,其特征在于,所述将所述单板焊接在设置了所述涂层的散热基体上,包括: 采用回流工艺,将所述单板焊接在设置了所述涂层的散热基体上,所述单板上的功率器件通过其底部对应的回流焊点与所述设置了所述涂层的散热基体焊连。
17.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于, 所述可焊性涂层为由铜、镍、锡、银中一种或多种金属材料组合的镀层,所述可焊性涂层的厚度范围为0.01mm-0.1Omm ; 所述焊料涂层的厚度范围为0.5mm-5mm。
18.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述散热基体为铜金属板或铝金属板或氮化硅陶瓷板或碳化硅陶瓷板。
【文档编号】H05K7/20GK103687447SQ201310664560
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】刘会芬, 李松林, 何敬强 申请人:华为技术有限公司
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