專利名稱：一種無線通信模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于移動通信領域，涉及一種無線通信模塊，具體涉及一種基于 CDMA2000移動通信系統(tǒng)終端模塊。
背景技術：
隨著移動通信技術的發(fā)展，用戶對個人通信的要求越來越高，移動通信也由2G、 2. 5G發(fā)展到3G，移動終端的應用也日益廣泛。CDMA2000 (Code Division Multiple Access 2000，碼分多址)lx EV-D0標準最早 起源于美國高通公司的HDR(high data rate，高速數(shù)據(jù)傳輸)技術，此后經(jīng)過不斷地完善和 實驗在2000年3 月份以 CDMA2000 lx EV-D0 的名稱向 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2，第三代合作伙伴計劃2)提交了正式的技術方案。lxEV的意思是“Evolution”， 也表示標準的發(fā)展，D0的意思為Data Only，后來有為了能夠更好地表達此技術的含義，把 Data Only改為Data Optimized，表示EV-D0技術是對CDMA2000 IX網(wǎng)絡在提供數(shù)據(jù)業(yè)務 方面的一個有效的增強手段。目前，EVD0移動通信模塊的設計，通常采用減小元器件間距、增加布局密度、增加 堆疊高度等辦法，減小元器件間距、增加布局密度往往使加工難度變高，并且降低了良品 率，增加堆疊高度又使設計不滿足要求。同時，現(xiàn)行的EVD0移動通信模塊的其他問題還在 于體積較大，滿足不了靈活應用的要求，厚度較厚，不能滿足超薄手持移動產(chǎn)品的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新的用于移動終端的模塊，以改善目 前移動通信模塊體積較大、厚度較厚，無法滿足靈活應用，以及超薄手持移動產(chǎn)品的要求的 問題。本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下包括射頻單元、晶振單元、濾波單 元、電源單元、基帶單元、存儲器單元；所述基帶單元分別與射頻單元、存儲器單元、濾波單 元、晶振單元電連接；所述電源單元為射頻單元、晶振單元、濾波單元、基帶單元、存儲器單 元提供電力；所述射頻單元、晶振單元、濾波單元、電源單元、基帶單元和存儲器單元設置于 同一塊電路板的兩個面上并采用BGA(Ball Grid Array Package，球柵陣列)封裝。兩個面 上分別設置哪些單元，沒有特別的限制，可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，只要能夠以達到所用 電路板面積較小的目的，各種電路單元可以采取各種組合形式，分別設置在電路板的兩個 面上。本實用新型的有益效果是對無線通信模塊采用雙面加工技術，以較低的加工精 度要求實現(xiàn)小型化設計，將無線通信模塊中的各個元件分別設置于電路板的兩個面上并采 用BGA封裝，減小了引線長度，消除精細器件中由于引線引起的共面度和翹曲度的問題，并 且可以在同等面積的其他封裝條件下提供更多的1/0數(shù)量，同時也減小了電氣性能中的耦 合效應，可以使無線通信模塊集成化更高、體積更小、厚度更薄，功耗更小，為移動終端的小型化和多功能提供了廣闊的設計空間，應用靈活，并為二次開發(fā)用戶提供了足夠的空間，使 其在有限的空間里設計出更多的電路功能。在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。進一步，所述射頻單元、晶振單元、濾波單元、電源單元、基帶單元設置于電路板的 同一面，存儲器單元設置于電路板的另一面。采用上述進一步方案的有益效果是，各元件在電路板上擺放合理，節(jié)省空間。進一步，在設置有射頻單元、晶振單元、濾波單元、電源單元、基帶單元的電路板一 面的外側(cè)，設有屏蔽蓋，屏蔽蓋上設有開口。采用上述進一步方案的有益效果是，可以有效的屏蔽電磁干擾，并具有良好的散 熱性能。進一步，所述屏蔽蓋為金屬屏蔽蓋。進一步，所述屏蔽蓋為馬口鐵屏蔽蓋。采用上述進一步方案的有益效果是，使得屏蔽蓋耐腐蝕、無毒、強度高。進一步，在電路板設置有射頻單元、晶振單元、濾波單元、電源單元、基帶單元的一 面的周緣處，設有阻焊層。采用上述進一步方案的有益效果是，結(jié)構(gòu)上，使得屏蔽蓋的焊接更加可靠，在電氣 性能上，屏蔽蓋與電路板的上鋪銅充分焊接，保證屏蔽蓋充分接地，有利增強頻蔽效果。進一步，在電路板設置有存儲器單元的一面處，設有坑槽，存儲器單元嵌入于坑槽 中。采用上述進一步方案的有益效果是，將存儲器單元嵌入于坑槽中可以降低存儲器 單元的高度，從而使無線通信模塊變得更薄。進一步，在電路板設置有存儲器單元的一面處，設置有管腳，管腳為外部元件鏈接 提供接口。采用上述進一步方案的有益效果是，采用BGA封裝，具有良好的物理和電氣連接 性能，所有管腳設置在電路板的同一面，可以使無線通信模塊直接貼片應用。進一步，所述管腳的位置高于存儲器單元。采用上述進一步方案的有益效果是，避免了管腳焊接時，存儲器單元觸及底部電 路板而引起無線通信模塊與其他電路板連接時的不平整和導電不良的發(fā)生。進一步，所述接口包括主天線接口、分集天線接口、通用異步接收/發(fā)送接口、USB 接口、用戶識別模塊接口、SD卡接口、音頻接口、電源管理接口、通用型之輸入輸出接口、脈 沖編碼調(diào)制接口和JTAG測試與升級接口。進一步，所述無線通信模塊為EVD0移動通信模塊。本實用新型實用性強，能夠滿足各種無線終端的應用；功耗小，能很好的滿足節(jié)能 和環(huán)保要求；重量輕，能夠很好滿足手持設備的應用。

圖1為本實用新型實施例EVD0移動通信模塊頂層結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例EVD0移動通信模塊底層結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例EVD0移動通信模塊的側(cè)面剖視示意圖；[0030]圖4為本實用新型實施例EVD0移動通信模塊電路邏輯框圖；圖5為本實用新型實施例EVD0移動通信模塊射頻單元101中TQM613029芯片的 內(nèi)部電路邏輯框圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下101、射頻單元，102、濾波單元，103、晶振單元，104、電源單元，105、基帶單元，106、 阻焊層，107、屏蔽蓋，201、管腳，202、存儲器單元，203、濾波去耦單元，204、坑槽，301、主天 線，302、分天線，303、接口，10101、雙工器，10102、接收濾波器，10103、發(fā)射濾波器，10104、 第一放大器，10105、第二放大器
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。本實施例的無線通信模塊為EVD0移動通信模塊，該模塊長寬比為5 3，采用BGA 封裝的電路板，該電路板采用6層環(huán)氧玻璃纖維板電路板結(jié)構(gòu)，雙面擺放電子元件，并采用 2+2+2層疊結(jié)構(gòu)進行設計，元件全采用SMD(SurfaceM0unted Device，表面貼裝器件)形式， 便于大規(guī)模生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，頂層采用獨特的屏蔽蓋設計，提高了 產(chǎn)品的EMC (Electromagnetic Compatibility,電磁兼容性)性能，使得該模塊可以在各種 復雜的電磁環(huán)境環(huán)境下應用。外部接口全部位于電路板的底部，采用球柵陣列列封裝，可以 用于直接貼片應用。本實用新型無線通信模塊中，處于電路板頂層的芯片都采用底部封裝引腳方式與 電路板進行連接。屏蔽蓋采用馬口鐵，耐腐蝕、無毒、強度高，焊接于電路板的頂層周圍，保 證了本實施例EVD0移動通信模塊較好的電磁兼容性能，上方設有正方形的開口，具有良好 的散熱性能；設置于電路板底部的模塊采用邦定方式通過鍵合線與電路板進行連接；對外 接口部分位于電路板的底部，采用焊腳引出。如圖1所示，為本實施例EVD0移動通信模塊頂層結(jié)構(gòu)示意圖，射頻單元101、濾波 單元102、晶振單元103、電源單元104、基帶單元105設置于該層。其中基帶單元105采用 QSC6085芯片；晶振單元103為基帶單元105提供時鐘信號。電源單元104為整個EVD0移 動通信模塊供電和濾波。頂層電路板表面周圍為設置阻焊層106，用于屏蔽蓋的焊接。如圖2所示，為本實施例EVD0移動通信模塊的底層結(jié)構(gòu)示意圖，底層主要分布管 腳201和邦定的存儲器單元202，存儲器單元202周圍分布有管腳201，管腳201共有101 個，長度方向為19個，寬度方向為11個，為了保證存儲器單元202的良好性能，濾波去耦 單元203對存儲器單元202進行濾波和去耦，該球柵格整列焊盤設計消除精細器件中由于 引線引起的共面度和翹曲度的問題，并且可以在同等面積的其他封裝條件下提供更多的1/ 0數(shù)量，同時也減小了電氣性能中的耦合效應，也有利于模塊連接的可靠性和散熱，為EVD0 移動通信模塊在高溫或在振動的環(huán)境下的應用提供了保證。圖3所示，為本實施例EVD0移動通信模塊的側(cè)面剖視示意圖，本實施例EVD0移動 通信模塊的高度為2. 5mm，此超薄尺寸可以滿足用戶在厚度有要求的場合的應用。屏蔽蓋 107焊接于電路板頂部周圍，射頻單元101、濾波單元102、晶振單元103、電源單元104、基帶 單元105都貼片焊接在電路板頂層；管腳201、存儲器單元202設置于的電路板的底層。電
5路板底層設有坑槽203，制造時，將存儲器單元202的裸芯片放置于坑槽203中，并采用點膠 粘合，再用邦定技術用金線將存儲器單元202的裸芯片與電路板部分相連，然后將存儲器 單元202的裸芯片周圍覆蓋一層黑膠固化，將裸芯片和金線埋在黑膠里面。管腳201可以 采用BGA焊球或銅柱等形狀，本實施例中采用BGA焊球形狀，并且管腳201的高度高于存儲 器單元202，以避免管腳201焊接時，存儲器單元202觸及底部所焊接的電路板而引起無線 通信模塊與所焊接電路板連接時不平整，甚至導電不良的發(fā)生。如圖4所示，為本實施例EVD0移動通信模塊的電路邏輯框圖，本實施例EVD0移動 通信模塊電路分為接收部分、發(fā)射部分和供電部分。接收部分主要包括主天線接口和分集 天線接口。如圖4所示，主天線301經(jīng)過主天線收/發(fā)電路與射頻單元101電連接，射頻單 元101與基帶單元105之間電連接，分天線302經(jīng)過分天線接收與濾波單元102電連接，濾 波單元102與基帶單元105之間電連接，基帶單元105與存儲器單元202之間電連接，EVD0 移動通信模塊的接口 303主要包括用戶識別模塊接口、音頻接口、SD卡接口、通用異步接 收/發(fā)送裝置接口、USB接口、通用型之輸入輸出接口。其中，用戶識別模塊接口符合ISO 7816-3標準，可以通過無線空中接口方式對卡上的數(shù)據(jù)進行管理和更新，可以對用戶識別 及通信加密，還可以存儲電話號碼，信息等個人信息，本實施例中，對應管腳201中，為用戶 提供6個鏈接管腳，為應用時使用；音頻接口單元提供3對音頻的輸入和輸出，每對音頻線 路均采用差分走線的方式實現(xiàn)，以保證良好的音質(zhì)和小的噪聲；SD卡接口為用戶進行數(shù)據(jù) 存儲提供方便，為了實現(xiàn)這種存儲功能，本實施提供了 9個管腳，方便用戶對存儲數(shù)據(jù)的擴 展應用(同時本實施例中存儲器單元202也為用戶提供了少量的存儲空間)，如果用戶需 要擴展這種功能，按要求鏈接這9個管腳即可；為特別用戶實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)和并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn) 換傳輸，本實施例為用戶提供了 4個管腳以實現(xiàn)通用異步接收/發(fā)送數(shù)據(jù)通信，符合RS-232 接口協(xié)議，支持4位串行總線接口或者2線串行接口，可以通過該接口與外界進行串行通信 和指令輸入等；USB采用4線接口，支持USB2. 0傳輸協(xié)議，滿足低速1. 5Mbps和全速12Mbps 的USB信號傳輸速率，USB接口數(shù)據(jù)傳輸線采用差分走線方式實現(xiàn)，克服干擾，以保證數(shù)據(jù) 通信的可靠性；為了用戶可能使用其他功能，本實施例提供了 5個通用型之輸入輸出接口 管腳，用戶如果要實現(xiàn)其他控制功能，接上此接口管腳即可。本實施例中，基帶單元105由三部分組成，射頻/模擬部分、基帶部分、電源管理部 分。其中，射頻/模擬部分包含了可變增益放大器、帶通濾波器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字模 擬轉(zhuǎn)換電路、音頻編碼轉(zhuǎn)換電路以及本振電路等；基帶部分包含了處理器、界面接口電路、 空中接口電路、內(nèi)存支持電路等；電源管理部分包含了電源管理、電源監(jiān)控和電源轉(zhuǎn)換電路寸。本實施例的射頻單元101中主要采用了 TQM613029芯片，其電路邏輯框圖如圖5 所示，主要包括雙工器10101、接收濾波器10102、發(fā)射濾波器10103、第一放大器10104、第 二放大器10105。接收濾波器10102和發(fā)射濾波器10103共用一個主天線301，射頻單元101 通過雙工器10101對接收信號和發(fā)射信號進行分離，然后將接收信號放大后經(jīng)過第一放大 器10104輸出到105基帶單元；而發(fā)射信號則從105基帶單元輸出，經(jīng)過第二放大器10105 放大、雙工器10101，發(fā)射濾波器10103濾波后后發(fā)射到空中。如圖4所示，本實施例中接收部分分為兩路，一路是主天線301，另一路是分天線 302，即用兩個接收天線來接收信號，以保證信號傳輸鏈路的可靠性。具體實施時，主天線
6301和分天線302需要隔離二分之一波長。如圖4所示，分天線302接收的信號經(jīng)過分天線 接收和濾波單元102后直接傳送到基帶單元105進行放大和處理；主天線301接收的信號 經(jīng)過主天線收/發(fā)電路傳送到射頻單元101進行放大，主天線301和分天線302兩路信號 最終由基帶單元105進行合并處理以及信號解調(diào)。該電路的發(fā)射部分，以音頻接口為例，從接口 303部分的音頻接口輸入音頻信號 到基帶單元105，然后基帶單元105對語音進行采集、壓縮、編碼，對語音及信號調(diào)制后由基 帶單元105輸出到射頻單元101，進行功率放大后經(jīng)過經(jīng)過主天線收/發(fā)電路輸出到主天線 301，發(fā)射到空中。在供電部分，本實施例EVD0移動通信模塊由電源單元104提供全部的供電及對電 源進行管理。本實施例EVD0移動通信模塊的特性如表1所示。表 1
模塊特性具體描述發(fā)射功率24dbm接收靈敏度-107dbm工作溫度工作溫度-30°C -- +85°C 存儲溫度-55°C ~ +125°C工作電壓3. 2V-4. 2V功耗關機模式9uA待機模式2mA正常通話模式170mA (-75dBm信號下)正常數(shù)據(jù)業(yè)務下載模式175mA (-75dBm信號下)本實施例EVD0移動通信模塊的工作頻段如表2所示表 2
上行下行CDMA 800824MHz—849MHz869MHz—894MHz本實施例EVD0移動通信模塊遵循以下標準[1]3GPP TS 34. 121 User Equipment(UE)conformance specification ；Radio transmission and rec印tion (FDD)(通用移動通信系統(tǒng)終端一致性規(guī)則，無線發(fā)射與接收_時分雙工模式)[2] 3GPP TS 05. 05 (數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)2，無線發(fā)射和接收)[3]3GPP TS 34. 124 Electromagnetic compatibility(EMC)requirements for Mobile terminals and ancillary equipment (移動終端和附屬設備的電磁兼容性)本實用新型采用雙面加工和BGA封裝技術，以較低的加工精度要求實現(xiàn)小型化設 計，模塊背面除了電阻電容電感等無源器件，還可以放置半導體芯片。采用半導體芯片直接 封裝到模塊基板上，封裝方式可以是邦定線或者倒裝片技術。本實施例采用多功能集成度高的基帶芯片方案，集成了基帶調(diào)制解調(diào)器、多媒體 引擎、無線收發(fā)器和電源管理，在降低研發(fā)、制造和物料成本的同時，也縮短了生產(chǎn)時間。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保 護范圍之內(nèi)。
權利要求一種無線通信模塊，其特征在于包括射頻單元、晶振單元、濾波單元、電源單元、基帶單元、存儲器單元；所述基帶單元分別與射頻單元、存儲器單元、濾波單元、晶振單元電連接；所述電源單元為射頻單元、晶振單元、濾波單元、基帶單元、存儲器單元提供電力；所述射頻單元、晶振單元、濾波單元、電源單元、基帶單元和存儲器單元設置于同一塊電路板的兩個面上并采用BGA封裝。
2.根據(jù)權利要求1所述的無線通信模塊，其特征在于所述射頻單元、晶振單元、濾波 單元、電源單元、基帶單元設置于電路板的同一面，所述存儲器單元設置于電路板的另一
3.根據(jù)權利要求2所述的無線通信模塊，其特征在于在設置有射頻單元、晶振單元、 濾波單元、電源單元、基帶單元的電路板一面的外側(cè)，設有屏蔽蓋，屏蔽蓋上設有開口。
4.根據(jù)權利要求3所述的無線通信模塊，其特征在于所述屏蔽蓋為金屬屏蔽蓋。
5.根據(jù)權利要求4所述的無線通信模塊，其特征在于所述屏蔽蓋為馬口鐵屏蔽蓋。
6.根據(jù)權利要求2所述的無線通信模塊，其特征在于在所述電路板設置有射頻單元、 晶振單元、濾波單元、電源單元、基帶單元的一面的周緣處，設有阻焊層。
7.根據(jù)權利要求2所述的無線通信模塊，其特征在于在所述電路板設置有存儲器單 元的一面處，設有坑槽，所述存儲器單元嵌入于坑槽中。
8.根據(jù)權利要求2所述的無線通信模塊，其特征在于在所述電路板設置有存儲器單 元的一面處，設置有管腳，所述管腳為外部元件鏈接提供接口。
9.根據(jù)權利求8所述的無線通信模塊，其特征在于所述管腳的位置高于存儲器單元。
10.根據(jù)權利要求8所述的無線通信模塊，其特征在于所述接口包括主天線接口、分 集天線接口、通用異步接收/發(fā)送接口、USB接口、用戶識別模塊接口、SD卡接口、音頻接口、 電源管理接口、通用型之輸入輸出接口、脈沖編碼調(diào)制接口和JTAG測試與升級接口。
11.根據(jù)權利要求1至10任一項所述的無線通信模塊，其特征在于所述無線通信模 塊為EVDO移動通信模塊。
專利摘要本實用新型屬于移動通信領域，涉及一種無線通信模塊，特別是一種高性能的CDMA EVDO移動終端的小型模塊，應用于3G用戶終端。本模塊的特點是采用BGA封裝進行板級連接，集成度高，體積小，并且具有很好的電氣性能和外部接口功能，能很好地滿足客戶的需要。該通信模塊，具備完整的射頻前端、收發(fā)信通道、基帶處理、存儲器和電源管理功能，其中，基帶處理部分和射頻前端放置在電路板的頂層，頂層加屏蔽蓋，保證了該模塊良好的電磁兼容性能。存儲器單元放置在電路板的底層，底層采用先進的BGA技術，保證了模塊應用時的可靠連接。
文檔編號H04M1/725GK201690503SQ20102015441
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者宋玉喜, 徐興福, 徐振, 李勇強, 王鵬 申請人:國民技術股份有限公司