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一种电路板组件及电子设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 15:24:40

本技术涉及天线,尤其涉及一种电路板组件及电子设备。

背景技术:

1、随着5g(5th generation mobile communication technology,第五代移动通信技术)通讯设备的容量和速率急速增长,整机功耗也随之增加,散热性能的优良成为影响产品竞争力的关键因素之一。对于内置天线的通讯设备,可以通过增加天线的数量和外形尺寸来满足5g通讯设备的容量和速率需求。

2、但是,在同样的设备体积下,天线的数量和外形尺寸增加不仅会侵占其他设备的容置空间,而且大幅降低散热齿的面积,进而弱化了整机的散热能力。并且,现有天线组件均为独立密闭式组件,且布局在通讯设备的最外侧。天线组件与热源或散热齿接触面积较小,还会阻挡外部空气进入散热齿内部进行换热。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种电路板组件及电子设备,解决了现有技术中通讯设备中的天线组件影响散热的问题。

2、为达到上述目的,本技术采用如下技术方案:

3、第一方面,本技术实施例提供一种电路板组件,可以应用在基站的通讯设备中,还可以应用在广播、电视、雷达、导航设备、遥感设备等设备中。该电路板组件包括射频电路板和天线组件。其中,射频电路板上设有发热器件。发热器件可以包括安装在射频电路板上的射频芯片,还可以包括其他安装在射频电路板上的大功率电子器件。上述天线组件包括反射板和多个天线阵子。反射板设置在射频电路板的上方,且与发热器件接触。具体接触方式可以为直接接触,也可以为间接接触。多个天线阵子阵列分布在反射板远离射频电路板的一侧。并且,射频电路板与多个天线阵子电连接,从而实现对多个天线阵子的馈电。

4、以本技术实施例的射频电路板上的发热器件与反射板直接接触为例,由于反射板通常为金属反射板,如采用银、铜、铝等材料制作,金属反射板的导热系数较高,所以,反射板可以将发热器件的热量迅速导出,发热器件的散热效率较高。并且,若反射板的外侧没有其他遮挡物,则反射板可以直接与外部的空间换热,电子设备的散热效率很高。

5、若射频电路板上的发热器件为多个,且多个发热器件高度不同,则可以在高度较低的发热器件与反射板之间填充导热胶,使得反射板尽可以与较多的发热器件接触。

6、基于以上,在本技术的一些实施例中,反射板上开设有多个间隔分布的第一散热孔。多个第一散热孔与多个天线阵子均具有间隙。反射板上方的空气可以直接通过多个第一散热孔进入反射板与射频电路板之间,并与发热器件充分换热。从而,提高了反射板的散热效率,并减少了天线组件对风道的遮挡。并且,由于多个第一散热孔与多个天线阵子均具有间隙,所以,多个第一散热孔不会影响反射板对天线阵子的信号反射性能。

7、并且,在本技术的一些实施例中,反射板设有多个辅助散热齿。多个辅助散热齿间隔分布在反射板上靠近射频电路板的一侧。或者,多个辅助散热齿位于反射板上靠近天线阵子的一侧,且与多个天线阵子均间隔设置。或者,多个辅助散热齿中的一部分间隔分布在反射板上靠近射频电路板的一侧;多个辅助散热齿中的另一部分位于反射板上靠近天线阵子的一侧,且与多个天线阵子均间隔设置。多个辅助散热齿可以增加反射板的散热面积,从而进一步提高反射板的散热效率。并且,同理,位于反射板靠近天线阵子的一侧的辅助散热齿与多个天线阵子均间隔设置,所以,辅助散热齿也不会影响反射板对天线阵子的信号反射性能。

8、在一些实施例中,上述电路板组件还包括第一散热器,第一散热器设置在射频电路板与反射板之间。并且,第一散热器与发热器件、反射板均接触连接。也就是,发热器件通过第一散热器与反射板间接接触。发热器件产生的热量可以通过第一散热器传递给反射板,第一散热器的导热速度较快,所以可以提高整机的散热能力。具体地,第一散热器上的散热齿与反射板的连接方式可以为导热胶连接、焊接或铆接等。

9、并且,基于以上,在本技术的一些实施方式中,上述第一散热器包括多个间隔分布的散热齿。反射板上与散热齿对应的位置开设有配合孔,散热齿可以穿出配合孔设置,并将天线阵子支撑在反射板的上方。所以,延长了第一散热器上的至少部分散热齿的长度,进一步提高了散热效果。并且,配合孔的面积可以大于散热齿的面积,不仅便于进行组装操作,而且还可以看作为散热能力较强的散热孔。

10、此外,在本技术的另一些实施方式中,上述第一散热器包括多个间隔设置的散热齿。反射板上与散热齿对应的位置开设有避让孔。散热齿穿出避让孔设置,且散热齿的上端高于反射板设置。同理,也延长了第一散热器上的至少部分散热齿的长度,进一步提高了散热效果。同理,避让孔的面积可以大于散热齿的面积,避让孔可以看做为散热能力较强的散热孔。

11、并且,在一些示例中,上述电路板组件还包括第二散热器,第二散热器设置在射频电路板远离第一散热器的一侧。增设第二散热器可以进一步提高了散热面积,从而提高了电路板组件的散热效率。

12、为了适应一些户外的应用场景,在一些示例中,第二散热器与所述第一散热器围成第一密封腔。射频电路板容置在第一密封腔内。从而,提高了射频电路板的防水性能。而天线阵子可以采用防水结构设计。

13、在一些实施例中,上述采用防水结构设计的天线阵子包括绝缘支架和辐射片,绝缘支架支撑在反射板上。辐射片设置在绝缘支撑架上,且辐射片的外表面具有防水涂层。所以,天线阵子具有良好的防水性能。并且,绝缘支架可以采用耐候性材料如耐候性较好的塑胶材料制作,从而适应户外的应用场景。

14、在另一些实施例中,上述采用防水结构设计的天线阵子包括绝缘支架和辐射片。其中,绝缘支架支撑在反射板上。绝缘支架的上部形成有第三密封腔。辐射片设置在第三密封腔内。第三密封腔保证了辐射片的防水性能。所以,辐射片的外表面可以具有防水涂层,也可以不具有防水涂层。同理,该绝缘支架也可以采用耐候性材料如耐候性较好的塑胶材料制作,从而适应户外的应用场景。

15、此外,在本技术的一些实施例中,上述天线组件还包括天线罩,天线罩罩设在多个天线阵子、至少部分反射板外,且与反射板或射频电路板连接。天线罩可以对多个天线阵子和反射板起到机械保护的作用。同时,若考虑防水性能,则天线罩与反射板或射频电路板的连接处采用密封胶防水密封。

16、基于以上,在一些实施例中,上述天线罩上开设有多个第二散热孔,多个第二散热孔间隔分布。外界的冷空气可以通过多个第二散热孔进入天线罩内部,对天线罩内部的器件进行散热,提高了具有天线罩的电路板组件的散热效率,减少了天线组件对风道的遮挡。

17、并且,为了适应一些户外的应用场景,上述天线罩包括罩体和环形密封围挡。其中,罩体罩设在多个天线阵子、至少部分反射板外,且与反射板或射频电路板连接。环形密封围挡设置在罩体的内壁上,且与部分所述罩体、部分所述反射板围成用于密封天线阵子的第二密封腔。该天线罩的设计可以保证多个不采用防水结构的天线阵子的防水性能。而对于上述具有第二散热孔的天线罩,多个第二散热孔均间隔分布在罩体上构成第二密封腔外的部分区域上。

18、并且,在一些实施例中,上述天线阵子与反射板贴合,天线阵子采用导热材料制作或天线阵子的表面具有第一导热材料层。天线罩的内壁具有第二导热材料层。天线组件还包括弹性导热材料层,弹性导热材料层设置在天线阵子与天线罩之间,且与天线阵子、天线罩均贴合。所以,射频电路板上的发热器件可以通过反射板、天线阵子、弹性导热材料层将热量传递至天线罩上,再与外界的冷空气进行热交换。天线阵子可以导热系数较高的采用导热材料制作或天线阵子的表面具有导热系数较高的第一导热材料层、天线罩的内壁采用导热系数较高的第二导热材料层以及弹性导热材料层采用导热系数较高的材料形成,所以,可以保证对射频电路板上的发热器件的散热效果较好,尤其适用于不具有第一散热器和第二散热器、或天线罩不具有第二散热孔的电路板组件。

19、基于此,在一些示例中,上述天线罩的内壁具有频率选择表面。该第二导热材料层可以为频率选择表面。从而,在不影响多个天线阵子信号辐射性能的基础上,保证对射频电路板上的发热器件的散热效果较好。

20、本技术实施例中多个天线阵子与射频电路板的连接方式有多种。在一些实施例中,上述电路板组件还包括功分馈电带状线,功分馈电带状线可以为一根,也可以为多根。该功分馈电信号线与天线阵子、射频电路板连接。功分馈电带状线包括导电连接环、柔性介质材料、以及层叠且间隔设置的第一参考地线、信号线及第二参考地线。导电连接环套设在第一参考地线和第二参考地线的外侧,以将第一参考地线与第二参考地线连接。第一参考地线和第二参考地线可以均为金属线。柔性介质材料填充在第一参考地线、信号线及第二参考地线之间的间隙内。信号线为功分馈电网络线路,功分馈电网络线路的功分形式可以为一驱一,一驱二或一驱三等。第一参考地线的形状与第二参考地线的形状相同。第一参考地线的路径、第二参考地线的路径均与信号线的路径相同。所以,第一参考地线和第二参考地线可以作为信号线的参考地,使得电路板组件中的多根功分馈电带状线可以相互不干扰。并且,上述柔性介质材料使得功分馈电带状线的韧性好,可以一定角度内自由弯折至合适的位置,如弯折至反射板的外侧,再与射频电路板连接。从而,减少功分馈电带状线对主风道的遮挡,且射频电路板上不需预留功分馈电网络线路的空间。

21、对于上述采用防水结构的天线阵子,为实现天线阵子与功分馈电带状线的电连接,在一些实施例中,上述绝缘支架在背离辐射片的一侧形成有容置腔。容置腔的内壁上形成有馈电线。馈电线与辐射片耦合连接,以实现对辐射片的馈电。功分馈电带状线的第一端设置在绝缘支架与反射板之间,且位于容置腔内。信号线在带状功分馈电线的第一端处裸露设置,且与馈电线连接。所以,馈电线与信号线的连接处可以位于绝缘支架的容置腔内,具有良好的防水效果。此外,为了进一步提高防水效果,还可以在馈电线与信号线的连接处、绝缘支架与反射板的连接处均填充密封胶。

22、并且,在一些实施例中,上述电路板组件还包括防水连接器,防水连接器将功分馈电带状线与射频电路板连接,连接操作较方便,且防水效果好。此外,绝缘密封结构与防水连接器的相接处可以采用注塑工艺密封,也可以采用密封胶密封,具体可以为耐候性好的密封胶。

23、在本技术的一些实施例中,上述电路板组件还包括绝缘密封结构,该绝缘密封结构将多个天线阵子、功分馈电带状线密封。绝缘密封结构可以进一步提高对多个天线阵子、功分馈电带状线的防水效果。并且,为保证散热效果,绝缘密封结构可以采用导热性较好的材料制作。

24、在一些示例中,上述绝缘密封结构包括绝缘密封层,绝缘密封层包裹在多个天线阵子、功分馈电带状线的外侧。绝缘密封层可以采用具有良好的耐侯性能的材料制作。

25、例如,将多个天线阵子、功分馈电带状线(及防水连接器)浸泡在耐候的有色胶水内,使得多个天线阵子、功分馈电带状线(及防水连接器)的外表面附着均匀厚度的胶液。从而,可以在多个天线阵子、功分馈电带状线的外侧形成上述绝缘密封层。胶液固化后呈柔性,可以便于进行功分馈电带状线的弯折操作,还可以隔绝外界的雨水、阳光、腐蚀性气体等,具有良好的防水、防腐、防uv老化等户外应用特性。

26、又如,采用热缩工艺在多个天线阵子、功分馈电带状线(及防水连接器)的外表面形成薄膜热缩层,薄膜热缩层即绝缘密封层。薄膜热缩层具有绝缘和防水效果。

27、在另一些示例中,上述绝缘密封结构包括绝缘密封盒,多个天线阵子、功分馈电带状线容置在绝缘密封盒内。例如,绝缘密封盒可以为相互扣合的上盒体和下盒体结构,多个天线阵子、功分馈电带状线可以方便地放置在绝缘密封盒内。在完成组装操作后,上盒体和下盒体的扣合处可以通过密封材料进行密封,以保证防水性能较好。

28、并且,在一些实施例中,上述绝缘密封盒可以与多个天线阵子、功分馈电带状线组装后的组装件的形状和大小均相同,使得组装件的体积较小。在另一些实施例中,上述绝缘密封盒可以为矩形、正方形等形状,加工较方便。

29、此外,在其他一些实施例中,上述绝缘密封结构包括绝缘材料层和密封胶。其中,绝缘材料层包裹在功分馈电带状线的外侧。密封胶填充在功分馈电带状线与多个天线阵子的连接处。该设计适用于采用防水结构设计的天线阵子。绝缘材料层可以保证功分馈电带状线的防水性能,密封胶可以保证功分馈电带状线与天线阵子连接处的防水性能。此外,该密封胶还可以填充在功分馈电带状线与防水连接器的连接处。

30、需要说明的是,在本技术的一些实施例中,上述电路板组件还包括功分馈电板,功分馈电板包括基板、以及设置在基板的第一连接导电柱、多个第二连接导电柱以及由上至下依次层叠且间隔设置的第一参考地线、信号线、第二参考地线。第一连接导向柱将第一参考地线、第二参考地线连接,以实现第一参考地线与第二参考地线连接。信号线为功分馈电网络线路。第一参考地线的形状与第二参考地线的形状相同。第一参考地线的路径、第二参考地线的路径均与信号线的路径相同。功分馈电板设置在多个天线阵子的下方。信号线的第一端位于第一参考地线的第一端外侧。多个第二连接导电柱将多个天线阵子与信号线的第一端连接。

31、基于上述设计,在一些实施例中,上述电路板组件还包括密封盖,密封盖盖设在功分馈电板上的多个天线阵子外,且与功分馈电板密封连接。从而,保证多个天线阵子、以及多个天线阵子与功分馈电板连接处的防水性能。

32、此外,在一些实施例中,上述射频电路板设有功分馈电网络线路。电路板组件还包括同轴射频线和防水连接器,同轴射频线的一端与天线阵子连接。防水连接器将同轴射频线的另一端与功分馈电网络线路连接。电路板组件的防水性能也较好。

33、在一些实施例中,上述射频电路板上设有功分馈电网络线路和信号收发处理电路。电路板组件还包括射频连接器,射频连接器可以将天线阵子与射频电路板的功分馈电网络线路和信号收发处理电路连接。

34、在一些实施例中,上述电路板组件还包括功分馈电网络电路板、密封壳体、多根第一同轴射频线、防水连接器及第二同轴射频线。其中,上述功分馈电网络板设置在反射板上。功分馈电网络电路板具有功分馈电网络线路,功分馈电网络线路具有多个第一端口和第二端口。功分馈电网络电路板容置在密封壳体内。多根第一同轴射频线将功分馈电网络线路的多个第一端口与多个天线阵子分别对应连接。第二同轴射频线的一端与功分馈电网络线路的第二端口连接。防水连接器与第二同轴射频线的另一端连接,且与射频电路板连接。此时,射频电路板设有信号收发处理电路,防水连接器可以与信号收发处理电路连接。该电路板组件也具有良好的防水性能。

35、第二方面,本技术实施例还提供一种电子设备,包括外壳以及上述实施例所述的电路板组件。电路板组件设置在外壳内。由于本技术实施例的电子设备中的电路板组件与上述实施例所述的电路板组件结构相同,两者能够解决相同的技术问题,获得相同的技术效果,此处不再赘述。

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