專利名稱：一種無線通訊模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通訊設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種無線通訊模塊。
背景技術(shù)：
隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起與不斷發(fā)展，無線通訊模塊越來越受到人們的關(guān)注，與此同時， 隨著移動通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，無線通訊模塊體積小、價格低、攜帶方便和使用簡單等優(yōu)點(diǎn) 也不斷地展現(xiàn)出來。目前，市場上的無線通訊模塊按封裝形式的不同，主要分為以下幾種90年代隨著集成技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用，LSI (大規(guī)模集 成電路)、VLSI (超大規(guī)模集成電路)和ULSI (特大規(guī)模集成電路)相繼出現(xiàn)，硅單芯片集 成度不斷提高，對集成電路封裝要求更加嚴(yán)格，1/0(輸入/輸出)引腳數(shù)急劇增加，功耗 也隨之增大。為滿足發(fā)展的需要，增添了新的封裝品種_球柵陣列封裝(Ball Grid Array Package,BGA)。這種封裝形式可以采用可控塌陷芯片法焊接，能夠改善電熱性能，可以采用 共面焊接進(jìn)行組裝，可靠性高，同時具有尺寸極小的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于BGA封裝較高的集成 度，其成本也比較高，一般用在高集成度的芯片上。日本W(wǎng)ILLC0M運(yùn)營商推出的可用于PHS (個人手持式電話系統(tǒng))的W-SIM通用 模塊，同時也可應(yīng)用于筆記本電腦、移動電話和掌上電腦。這種封裝形式的模塊尺寸為 25.6(W)X42(L)X4(H)mm。接口統(tǒng)一，支持熱插拔，同時內(nèi)部集成天線等優(yōu)點(diǎn)，但散熱問題不 易解決，同時由于天線的影響，結(jié)構(gòu)受到限制。郵票孔封裝，這種封裝形式使用較為廣泛。模塊引腳類似于齒狀，突出于模塊邊 緣，對應(yīng)主板焊盤為矩形。此類型封裝，技術(shù)較為成熟，模塊尺寸較小，同時對于模塊的焊接 狀況易檢修。但是，這種封裝方式由于其自身的特點(diǎn)，導(dǎo)致射頻信號不連續(xù)，同時容易造成 孔內(nèi)銅絲和孔切偏、孔切破后殘留銅絲，導(dǎo)致焊接性能下降。外部設(shè)備部件接口(PeripheralComponent Interconnection, PCIE)封裝形式， PCIE組織定義了 PCI Express Mini Card協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在該標(biāo)準(zhǔn)中制定了兩類通訊協(xié)議，其中 一類是USB2. 0的3. 3V端口，還有PCI Express MiniCard特有的差分收發(fā)雙工協(xié)議。任何 符合該協(xié)議的模塊都可以插在符合該協(xié)議的插槽中。目前，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在個人電 腦上?；赑CIE的Mini PCIE這種封裝形式接口統(tǒng)一，即插即用，成本較低，更換容易。但 符合PCI Express Mini Card協(xié)議的模塊由于其自身協(xié)議的要求，3. 3V的供電使得在有些 不用3. 3V供電的場合需要電平轉(zhuǎn)換，增加一個電平轉(zhuǎn)換芯片，增加了成本。同時，符合PCI Express Mini Card協(xié)議的模塊的一些接口，例如UART接口等，已不能滿足現(xiàn)在模塊市場的 需求，接口使用不靈活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種成本更低、散熱性能更好且實(shí)現(xiàn)簡單的無線 通訊模塊。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種無線通訊模塊，包括印刷電路板，在該印刷 電路板的第一側(cè)部上設(shè)置有功能元器件，在該印刷電路板的第二側(cè)部上設(shè)置有功能引腳焊 盤和接地散熱焊盤，該功能引腳焊盤和接地散熱焊盤表貼在主板的相應(yīng)焊盤上，采用表面 焊接法焊接固定，在印刷電路板上還設(shè)置有射頻接入裝置，該射頻接入裝置分別與射頻器 件和設(shè)置在主板上的天線相連，以實(shí)現(xiàn)射頻信號的傳輸。進(jìn)一步地，射頻接入裝置采用射頻連接器和/或天線引腳焊盤。進(jìn)一步地，射頻連接器設(shè)置在印刷電路板的第一側(cè)部上，通過射頻連接線與天線 連接。進(jìn)一步地，射頻連接器為一個或多個。進(jìn)一步地，天線引腳焊盤為設(shè)置在印刷電路板的第二側(cè)部上的功能引腳焊盤，該 天線弓I腳焊盤通過主板上的印刷電路板走線與天線連接。進(jìn)一步地，射頻接入裝置采用射頻連接器和天線引腳焊盤時，射頻連接器設(shè)置在 印刷電路板的第一側(cè)部上的位置與天線引腳焊盤設(shè)置在印刷電路板的第二側(cè)部上的位置 上下相對應(yīng)。進(jìn)一步地，在印刷電路板的第一側(cè)部上還設(shè)置有降低功能元器件受到干擾的屏蔽 裝置，在該屏蔽裝置的與射頻連接器相對應(yīng)的位置上設(shè)置有隔離部。進(jìn)一步地，射頻連接器設(shè)置在印刷電路板的第一側(cè)部的把角位置。綜上所述，本發(fā)明的無線通訊模塊通過在印刷電路板(PCB)底部的四周設(shè)置功 能引腳焊盤，在中央?yún)^(qū)域設(shè)置用于散熱的接地散熱焊盤，從而有效地減小了模塊的尺寸， SMT(表面組裝)也更加方便，且成本低廉、散熱性能好，焊接性能易控制，此外，PCB上還設(shè) 置有射頻連接器，通過射頻連接線對射頻連接器和設(shè)置在主板上的天線進(jìn)行連接，以便將 射頻信號傳送到天線，天線可以設(shè)置在主板的任何位置，這種方式使用起來簡單、靈活，也 可以設(shè)置天線引腳焊盤，通過主板的PCB走線連接天線引腳焊盤與設(shè)置在主板上的天線， 這種方式在設(shè)計(jì)主板的PCB走線時需要考慮天線的阻抗匹配。


圖1是本發(fā)明無線通訊模塊的縱向剖面圖；圖2是本發(fā)明無線通訊模塊的功能引腳焊盤和接地散熱焊盤的分布示意圖；圖3是本發(fā)明無線通訊模塊設(shè)置射頻連接器的示意圖；圖4是本發(fā)明無線通訊模塊采用的屏蔽裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式考慮到現(xiàn)有封裝形式的無線通訊模塊中BGA封裝成本較高，W-SIM模塊散熱性能 較差且結(jié)構(gòu)難于設(shè)計(jì)，郵票孔封裝射頻信號不連續(xù)且工藝可靠性差，PCIE封裝成本高且接 口使用不便，因此，本實(shí)施方式提供一種成本更低、散熱性能更好且實(shí)現(xiàn)簡單的無線通訊模 塊，該無線通訊模塊包括PCB、在PCB的第一側(cè)部上設(shè)置有功能元器件和射頻連接器，該射 頻連接器作為射頻接入裝置，通過射頻連接線與設(shè)置在主板上的天線連接。在第一側(cè)部上 還設(shè)置有避免電磁干擾的屏蔽裝置。在PCB的第二側(cè)部上設(shè)置有功能引腳焊盤和接地散熱 焊盤，功能引腳焊盤可在第二側(cè)部上環(huán)向分布，接地散熱焊盤分布在第二側(cè)部的中央位置，安裝無線通訊模塊時，將功能引腳焊盤和接地散熱焊盤表貼在主板上對應(yīng)的焊盤上，通過 回流焊等表面焊接法進(jìn)行固定。在PCB的第二側(cè)部上的功能引腳焊盤中可以包含天線引腳 焊盤，該天線引腳焊盤作為射頻接入裝置通過主板的PCB走線與天線連接。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，該無線通訊模塊包括PCB1，該P(yáng)CB1采用FR4板材，相比通常采用的 BT板材成本降低很多。在PCB1的第一側(cè)部2上設(shè)置有各種功能元器件21，功能元器件21 可采用BGA或QFN(四側(cè)無引腳扁平封裝)等方式焊接在第一側(cè)部2上，其中，功能元器件 21包括兩部分，基帶部分和射頻部分，基帶部分主要為基帶芯片和FLASH芯片等，射頻部分 主要為射頻轉(zhuǎn)換芯片、射頻功放及LNA(低噪放)芯片等，芯片的選取可根據(jù)模塊選取平臺 的不同或制式的不同而有所不同。PCB1的第二側(cè)部3上設(shè)置有功能引腳焊盤31和接地散 熱焊盤32。如圖2所示，在PCB1的第二側(cè)部3上，功能引腳焊盤31沿第二側(cè)部3環(huán)形分布， 為功能引腳，接地散熱焊盤32分布在第二側(cè)部3的中央位置，用于提高散熱性能。功能引 腳焊盤31中的主要功能引腳包括USB(通用串行總線)接口引腳、PCM(數(shù)字語音)接口引 腳、LINE IN/OUT(模擬語音輸入輸出)接口引腳、UART(通用異步接收/發(fā)送裝置)接口引 腳、JTAG(聯(lián)合測試工作組)接口引腳、主天線引腳、分集天線引腳、供電引腳等，這些功能 引腳提供了常用的非常豐富的通訊接口。在將無線通訊模塊安裝到主板上時，按引腳定義 將功能引腳焊盤31和接地散熱焊盤32表貼在主板的對應(yīng)焊盤上，通過回流焊等表面焊接 法進(jìn)行焊接固定。并且，功能引腳焊盤31中處于第二側(cè)部3的對角線上的四個功能引腳焊 盤31在尺寸上可略微比其他功能引腳焊盤31大些，以此增加將無線通訊模塊焊接到主板 上的可靠性。接地散熱焊盤32的尺寸比功能引腳焊盤31略大，接地散熱焊盤32可將各功能元 器件21的熱量直接傳導(dǎo)到主板上，達(dá)到散熱的目的。接地散熱焊盤32的形狀可以采用長 方形，也可以采用正方形或斜口形狀等。接地散熱焊盤32的尺寸和個數(shù)可根據(jù)模塊的具體 尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，但應(yīng)遵循“增大單個焊盤面積、減少個數(shù)，減少整個散熱焊盤面積”的原則。本實(shí)施方式中無線通訊模塊可采用兩種方式的射頻接入裝置5，如圖3所示，其中 一種是通過在PCB1的第一側(cè)部2的一角處焊接射頻連接器6，通過射頻連接線連接射頻連 接器6與設(shè)置在主板上的天線，將射頻信號傳送到天線，天線可設(shè)置在主板的任意位置。預(yù) 先應(yīng)建立PCB1的第一側(cè)部2上的射頻器件與射頻連接器的連接，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)一個或 多個射頻連接器6，如分集接收可通過射頻連接器6接入，GPS (全球定位系統(tǒng))也可通過射 頻連接器6接入。參考圖2，另一種是通過在PCB1的第二側(cè)部3上設(shè)置天線引腳焊盤7，預(yù)先應(yīng)建立 PCB1的第一側(cè)部2上的射頻器件與天線引腳焊盤7的連接，將模塊焊接固定到主板后，天線 引腳焊盤7通過主板上的PCB走線與主板上的天線連接，實(shí)現(xiàn)通過主板的PCB走線將模塊 的射頻信號引至天線，天線可設(shè)置在主板的任意位置，這種方式在設(shè)計(jì)主板的PCB走線時， 應(yīng)考慮天線的阻抗匹配，如50歐姆等。具體設(shè)計(jì)時，可同時設(shè)置天線引腳焊盤7和射頻連接器6，并根據(jù)需要自由選擇使 用天線引腳焊盤7和射頻連接器6的其中之一。射頻連接器6在PCB1的第一側(cè)部2上的位置最好與天線引腳焊盤7在PCB1的第二側(cè)部3上的位置上下相對應(yīng)，以便于建立天線引腳焊盤7和射頻連接器6與射頻器件的 連接。比如，在圖3中，射頻連接器6在第一側(cè)部2的左上角，相對應(yīng)地，天線引腳焊盤7的 位置應(yīng)在第二側(cè)部3上的與射頻連接器6相對應(yīng)的位置，即第二側(cè)部3的右上角。當(dāng)然，可 任意選擇射頻連接器6和位置相對應(yīng)的天線引腳焊盤7設(shè)置的位置，但考慮到射頻走線和 相關(guān)射頻器件的位置，最好將射頻連接器6和相對應(yīng)的天線引腳焊盤7置于PCB1的把角位 置，也可以較遠(yuǎn)離其他元器件，以盡量避免干擾。圖4所示為設(shè)置在第一側(cè)部2上的屏蔽裝置4，該屏蔽裝置4包括屏蔽架41和 屏蔽罩42，屏蔽架41焊接在第一側(cè)部2上，屏蔽罩42正扣在屏蔽架41上，屏蔽架41起到 對屏蔽罩42的支持作用。在第一側(cè)部2上設(shè)置有射頻連接器6時，在屏蔽架41和屏蔽罩 42的與射頻連接器6相對應(yīng)的位置上需要設(shè)置隔離部43，將射頻連接器6隔離出屏蔽裝置 4，以使用射頻連接線連接天線。隔離部43可采用圖4中的直角方式，也可采用有弧度的隔 離方式或者任何其他形狀。此種屏蔽裝置4的優(yōu)點(diǎn)是屏蔽架41和屏蔽罩42制作簡單，去 掉屏蔽罩42后，可以直接對PCB1的第一側(cè)部2上的功能元器件21進(jìn)行維修和檢查，測試 調(diào)試方便。當(dāng)然，為了減小模塊的厚度也可以直接將屏蔽罩42焊接在第一側(cè)部2上，這種方 式不使用屏蔽架41可以減小模塊厚度。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是對于第一側(cè)部2上的功能元器 件21在屏蔽罩42內(nèi)部可采用塑膠等方式進(jìn)行分腔，密閉性能及屏蔽性能較好，同時，直接 焊接屏蔽罩42去掉了屏蔽架41的尺寸高度，所以可以有效的減小模塊的厚度。但由于采 用直接焊接的方式，所以對于功能元器件21的維修測試不太方便。在屏蔽罩42上還可以粘貼記載有模塊相關(guān)信息的標(biāo)簽，記載諸如模塊的制式和 編號等信息。本實(shí)施方式的無線通訊模塊可應(yīng)用于對尺寸及散熱有較高要求的通信及工業(yè)領(lǐng) 域中。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種無線通訊模塊，包括印刷電路板(1)，在該印刷電路板(1)的第一側(cè)部(2)上設(shè)置有功能元器件(21)，在該印刷電路板(1)的第二側(cè)部(3)上設(shè)置有功能引腳焊盤(31)和接地散熱焊盤(32)，該功能引腳焊盤(31)和接地散熱焊盤(32)表貼在主板的相應(yīng)焊盤上，采用表面焊接法焊接固定，在所述印刷電路板(1)上還設(shè)置有射頻接入裝置(5)，該射頻接入裝置(5)分別與射頻器件和設(shè)置在所述主板上的天線相連，以實(shí)現(xiàn)射頻信號的傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的無線通訊模塊，其特征在于所述射頻接入裝置(5)采用射頻 連接器(6)和/或天線引腳焊盤(7)。
3.如權(quán)利要求2所述的無線通訊模塊，其特征在于所述射頻連接器(6)設(shè)置在所述 印刷電路板(1)的第一側(cè)部(2)上，通過射頻連接線與所述天線連接。
4.如權(quán)利要求3所述的無線通訊模塊，其特征在于所述射頻連接器(6)為一個或多個。
5.如權(quán)利要求3所述的無線通訊模塊，其特征在于所述天線引腳焊盤(7)為設(shè)置在 所述印刷電路板(1)的第二側(cè)部(3)上的功能引腳焊盤(31)，該天線引腳焊盤(7)通過所 述主板上的印刷電路板走線與所述天線連接。
6.如權(quán)利要求5所述的無線通訊模塊，其特征在于所述射頻接入裝置(5)采用所述 射頻連接器(6)和天線引腳焊盤(7)時，所述射頻連接器(6)設(shè)置在所述印刷電路板(1) 的第一側(cè)部(2)上的位置與所述天線引腳焊盤(7)設(shè)置在所述印刷電路板(1)的第二側(cè)部 (3)上的位置上下相對應(yīng)。
7.如權(quán)利要求3所述的無線通訊模塊，其特征在于在所述印刷電路板(1)的第一側(cè) 部(2)上還設(shè)置有降低所述功能元器件(21)受到干擾的屏蔽裝置(4)，在該屏蔽裝置(4) 的與所述射頻連接器(6)相對應(yīng)的位置上設(shè)置有隔離部(43)。
8.如權(quán)利要求6所述的無線通訊模塊，其特征在于所述射頻連接器(6)設(shè)置在所述 印刷電路板⑴的第一側(cè)部⑵的把角位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線通訊模塊，包括印刷電路板，在該印刷電路板的第一側(cè)部上設(shè)置有功能元器件，在該印刷電路板的第二側(cè)部上設(shè)置有功能引腳焊盤和接地散熱焊盤，該功能引腳焊盤和接地散熱焊盤表貼在主板的相應(yīng)焊盤上，采用表面焊接法焊接固定，在印刷電路板上還設(shè)置有射頻接入裝置，該射頻接入裝置分別與射頻器件和設(shè)置在主板上的天線相連，以實(shí)現(xiàn)射頻信號的傳輸。本發(fā)明有效地減小了模塊的尺寸，表面組裝也更加方便，且成本低廉，此外，PCB上還設(shè)置有射頻連接器，以便將射頻信號傳送到天線，這種方式使用起來簡單、靈活，也可以設(shè)置天線引腳焊盤，通過主板的PCB走線連接天線引腳焊盤與設(shè)置在主板上的天線。
文檔編號H05K7/02GK101801162SQ201010122959
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者劉玉平, 孫亮, 張亞東, 朱東堂, 李軍, 王俊鵬 申請人:中興通訊股份有限公司