[发明专利]印制板组件及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路板，尤其涉及一种应用于高频、大功率电路中的印制板组件及其加工 方法。

背景技术

在本领域中，通常采用印制电路板(PCB)的方式来实现电子元件的电气连接和固 定。对于一般功率和信号频率的电子元件而言，采用诸如FR4(阻燃等级4)板材的常 规印制电路板板材作为印制电路板的板材即可满足要求。但是对于通信基站产品而言， 由于其要求实现高频、大功率的功能，因此必须使用一些高频、大功率器件。这些器件 如果采用如上所述的常规印制电路板板材，则无法承受大功率的负荷，同时存在高频效 应。在此情况下，业界通常的解决方案是采用高频板材，如PTFE(聚四氟乙烯)板材， 以解决高频、大功率电路匹配、损耗以及散热的问题。同时，还要考虑印制板组件整体 的小型化、低成本、轻重量、可加工性、可靠性。

图1a示意性示出了现有技术一的应用于高频、大功率电路中的印制板组件的第一种 例子(一板集成式方案)。如图1a所示，印制板组件100主要包括常规印制板101、高 频印制板102、功率器件105、金属块构成的衬底107。常规印制板101和高频印制板102 例如通过整板混压或者局部混压等特殊加工工艺压合在一起，从而集成为一板，其中如 本领域技术人员所熟知的，上述整板混压或者局部混压的压合工艺使得集成为一板的常 规印制板101和高频印制板102之间实现连接。高频印制板102中设置有专门为高频、 大功率电路设计的电路连接，诸如功率管的功率器件105通过其功率器件引脚106经由 焊料104焊接到高频印制板102，以提供功率器件105的电气连接和固定。其他常规器 件则连接于常规印制板101。此外，散热器103连接于衬底107用以散热。

在如图1a所示的现有技术一的第一种例子中，由于常规印制板和高频印制板集成为 一板，高频、大功率器件与其他常规器件分别连接到集成的常规印制板和高频印制板， 因此这种一板集成式方案加工工艺简单，无需板间连接器，装配简单。一板集成情况下 器件与器件之间连接信号处理容易。理论上对单板面积消耗也最小。但是，在上述一板 集成式方案中，由于高频、大功率器件与常规器件集成在一个印制板上，例如存在以下 缺点：(1)高频、大功率器件与常规器件一板集成，需要多层板实现，为了满足高频、 大功率器件要求，必须使用高性能板材，一般会采用整板混压或者局部混压等特殊加工 工艺间高性能板材与常规板材压合在一起，加工复杂、成本较高；(2)需要采用背铜、 嵌铜或者局部衬底等方案解决功率器件散热问题，解决散热问题的成本较高；(3)集成 度提高必然采用多层印制板方案，格外增加改善多层印制板高频、大功率器件信号回流 路径成本；(4)高频、大功率电路开发周期相比于常规电路长很多，一板集成将高频、 大功率器件与常规器件集成在一起，影响整体开发周期。

图1b示意性示出了现有技术一的应用于高频、大功率电路中的印制板组件的第二种 例子(另一种一板集成式方案)。如图1b所示，所有印制板板材全部采用高频板材，高 频、大功率器件与其他常规器件一板集成到高频板材。详细而言，印制板组件100′主要 包括高频印制板102′、功率器件105′、金属块构成的衬底107′。高频印制板102′中设置 有专门为高频、大功率电路设计的电路连接，诸如功率管的功率器件105′穿过高频印制 板102′，功率器件引脚106′经由焊料104′焊接到高频印制板102′，以提供功率器件105′ 的电气连接和固定。其他常规器件也类似地连接于高频印制板102′。此外，散热器103′ 连接于衬底107′用以散热。

在如图1b所示的现有技术一的第二种例子中，由于所有印制板板材全部采用高频板 材，高频、大功率器件与其他常规器件一板集成到高频板材，因此这种一板集成式方案 加工工艺简单，装配简单。一板集成情况下器件与器件之间连接信号处理容易。理论上 对单板面积消耗也最小。但是，在上述一板集成式方案中，由于高频、大功率器件与常 规器件集成到一个高频板材上，例如存在以下缺点：(1)高频、大功率器件与常规器件 一板集成，为了满足高频、大功率器件要求，必须全部使用高性能板材，因而成本较高； (2)需要采用背铜、嵌铜或者局部衬底等方案解决功率器件散热问题，解决散热问题的 成本较高；(3)高频、大功率电路开发周期相比于常规电路长很多，一板集成将高频、 大功率器件与常规器件集成在一起，影响整体开发周期。