RU2576666C1 - Method for mounting power semiconductor element - Google Patents
Method for mounting power semiconductor element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576666C1 RU2576666C1 RU2014135015/07A RU2014135015A RU2576666C1 RU 2576666 C1 RU2576666 C1 RU 2576666C1 RU 2014135015/07 A RU2014135015/07 A RU 2014135015/07A RU 2014135015 A RU2014135015 A RU 2014135015A RU 2576666 C1 RU2576666 C1 RU 2576666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat sink
- circuit board
- housing
- heat
- electrically
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Заявленное изобретение относится к области радиоэлектронной техники и может быть использовано при изготовлении радиоэлектронных устройств.The claimed invention relates to the field of electronic equipment and can be used in the manufacture of electronic devices.
Известны различные способы монтажа в радиоэлектронные устройства мощных полупроводниковых элементов, содержащих корпус, теплоотводящее основание, связанное с корпусом, по меньшей мере, один кристалл, расположенный в корпусе на теплоотводящем основании, и выводы для передачи высокочастотного сигнала, в которых теплоотводящее основание электрически соединяют с заземляющей поверхностью печатной платы, выводы для передачи высокочастотного сигнала электрически соединяют с плоскими проводниками, расположенными на противоположной поверхности печатной платы, а теплоотводящее основание устанавливают на поверхность теплоотводящей структуры.There are various methods for mounting high-power semiconductor elements in a radio electronic device, comprising a housing, a heat sink base associated with the housing, at least one crystal located in the housing on the heat sink base, and terminals for transmitting a high-frequency signal in which the heat sink base is electrically connected to the ground surface of the printed circuit board, the findings for transmitting a high-frequency signal are electrically connected to flat conductors located on the opposite side PCB, and the heat sink base is installed on the surface of the heat sink structure.
В известных способах электрическое соединение теплоотводящего основания и заземляющей поверхности печатной платы осуществляют посредством установки между ними промежуточного элемента, выполненного в виде прокладки из фольги (см. US 6222741 В1, 24.04.2001) или металлической полосы (см. US 3982271 А, 21.09.1976).In the known methods, the electrical connection of the heat sink base and the ground surface of the printed circuit board is carried out by installing between them an intermediate element made in the form of a foil strip (see US 6222741 B1, 04.24.2001) or a metal strip (see US 3982271 A, 09/21/1976 )
Подобный способ принят за ближайший аналог к заявленному способу.A similar method is adopted for the closest analogue to the claimed method.
Недостатки известных способов состоят в том, что промежуточный элемент имеет значительные размеры, что увеличивает паразитную реактивную составляющую, что, в свою очередь, приводит к сужению полосы пропускания радиоэлектронного устройства.The disadvantages of the known methods are that the intermediate element has a significant size, which increases the parasitic reactive component, which, in turn, leads to a narrowing of the passband of the electronic device.
Задачей заявленного изобретения является создание способа монтажа в радиоэлектронное устройство мощного полупроводникового элемента, лишенного указанных недостатков.The objective of the claimed invention is the creation of a method of mounting in a radio electronic device a powerful semiconductor element, devoid of these disadvantages.
В результате достигается технический результат, заключающийся:The result is a technical result, consisting of:
1) в обеспечении оптимального согласования входного и выходного импедансов;1) in ensuring optimal coordination of input and output impedances;
2) в уменьшении паразитной реактивной составляющей, что, в свою очередь, приводит к расширению полосы пропускания радиоэлектронного устройства, увеличению его максимальной выходной мощности и КПД;2) in reducing the parasitic reactive component, which, in turn, leads to an increase in the bandwidth of the electronic device, an increase in its maximum output power and efficiency;
3) в возможности эксплуатации радиоэлектронного устройства в широком температурном диапазоне;3) the possibility of operating a radio electronic device in a wide temperature range;
4) в повышении ремонтопригодности радиоэлектронного устройства.4) to increase the maintainability of the electronic device.
Конкретно, указанный технический результат достигается посредством осуществления способа монтажа в радиоэлектронное устройство мощного полупроводникового элемента, содержащего корпус, теплоотводящее основание, связанное с корпусом, по меньшей мере, один кристалл, расположенный в корпусе на теплоотводящем основании, и выводы для передачи высокочастотного сигнала, в котором сначала теплоотводящее основание в зоне, максимально близкой к упомянутому, по меньшей мере, одному кристаллу, электрически и механически соединяют с заземляющей поверхностью, по меньшей мере, одной промежуточной печатной платы, имеющей толщину, позволяющую осуществить ее упругую деформацию, а выводы для передачи высокочастотного сигнала электрически соединяют с плоскими проводниками, расположенными на ее противоположной поверхности, с образованием согласованных участков передачи сигнала, а затем электрически и механически соединяют упомянутую, по меньшей мере, одну промежуточную печатную плату с основной печатной платой, при этом теплоотводящее основание устанавливают на поверхность теплоотводящей структуры.Specifically, the indicated technical result is achieved by implementing a method of mounting in a radio electronic device a powerful semiconductor element comprising a housing, a heat sink base associated with the housing, at least one crystal located in the housing on the heat sink base, and conclusions for transmitting a high-frequency signal in which first, the heat sink base in the zone as close as possible to the at least one crystal is electrically and mechanically connected to the ground the surface of at least one intermediate circuit board having a thickness that allows it to undergo elastic deformation, and the terminals for transmitting a high-frequency signal are electrically connected to flat conductors located on its opposite surface to form matched signal transmission sections, and then electrically and mechanically connecting said at least one intermediate circuit board with a main circuit board, while the heat sink base is installed on the surface of the heat tvodyaschey structure.
В одном из частных вариантов выполнения теплоотводящее основание устанавливают на поверхность теплоотводящей структуры с обеспечением непосредственного контакта.In one particular embodiment, the heat sink base is mounted on the surface of the heat sink structure to provide direct contact.
В другом частном варианте выполнения теплоотводящее основание устанавливают на поверхность теплоотводящей структуры с использованием слоя теплопроводящего материала между ними.In another particular embodiment, the heat sink base is mounted on the surface of the heat sink structure using a layer of heat-conducting material between them.
В предпочтительном варианте выполнения в качестве теплопроводящего материала используют индий.In a preferred embodiment, indium is used as the heat-conducting material.
Заявленные особенности монтажа мощного полупроводникового элемента позволяют обеспечить оптимальное согласование входного и выходного импедансов и уменьшение паразитной реактивной составляющей, что, в свою очередь, приводит к расширению полосы пропускания радиоэлектронного устройства, увеличению его максимальной выходной мощности и КПД.The claimed installation features of a powerful semiconductor element allow for optimal matching of input and output impedances and a decrease in spurious reactive component, which, in turn, leads to an increase in the passband of the electronic device, an increase in its maximum output power and efficiency.
Использование, по меньшей мере, одной промежуточной печатной платы, имеющей толщину, позволяющую осуществить ее упругую деформацию, позволяет использовать радиоэлектронное устройство в широком температурном диапазоне, а также повысить его ремонтопригодность за счет возможности простого отсоединения полупроводникового элемента, соединенного с промежуточной печатной платой, от основной печатной платы и их замены.The use of at least one intermediate printed circuit board having a thickness that allows its elastic deformation, allows the use of electronic devices in a wide temperature range, as well as to increase its maintainability due to the possibility of simple disconnecting the semiconductor element connected to the intermediate printed circuit board from the main printed circuit board and their replacement.
На фиг. 1a показан частный случай мощного полупроводникового элемента (вид спереди).In FIG. 1a shows a special case of a powerful semiconductor element (front view).
На фиг. 1b показан частный случай мощного полупроводникового элемента (вид сбоку).In FIG. 1b shows a special case of a powerful semiconductor element (side view).
На фиг. 1с показан частный случай мощного полупроводникового элемента (вид сверху).In FIG. 1c shows a special case of a powerful semiconductor element (top view).
На фиг. 1d показан частный случай мощного полупроводникового элемента (поперечный разрез А-А).In FIG. 1d shows a special case of a high-power semiconductor element (cross section AA).
На фиг. 2 показана промежуточная плата (вид сверху).In FIG. 2 shows an intermediate board (top view).
На фиг. 3a показана промежуточная плата, соединенная с полупроводниковым элементом (вид сверху).In FIG. 3a shows an intermediate circuit board connected to a semiconductor element (top view).
На фиг. 3b показана промежуточная плата, соединенная с полупроводниковым элементом (вид сбоку в разрезе).In FIG. 3b shows an intermediate board connected to the semiconductor element (sectional side view).
На фиг. 4a показано схематичное изображение полупроводникового элемента, смонтированного в радиоэлектронное устройство (вид сверху).In FIG. 4a shows a schematic representation of a semiconductor element mounted in an electronic device (top view).
На фиг. 4b показано схематичное изображение полупроводникового элемента, смонтированного в радиоэлектронное устройство (вид сбоку).In FIG. 4b shows a schematic representation of a semiconductor element mounted in an electronic device (side view).
На фиг. 4с показан вид I.In FIG. 4c shows view I.
Заявленный способ реализуют, например, следующим образом.The claimed method is implemented, for example, as follows.
Мощный полупроводниковый элемент (в частности, транзистор, показанный на фиг. 1a-1d) содержит корпус 1, теплоотводящее основание 2, связанное с корпусом, кристалл 3, расположенный в корпусе 1 на теплоотводящем основании 2, и выводы 4a и 4b для передачи высокочастотного сигнала.A high-power semiconductor element (in particular, the transistor shown in Fig. 1a-1d) contains a
Сначала, как показано на фиг. 3a и 3b, теплоотводящее основание 2 в зоне, максимально близкой к кристаллу 3, электрически и механически, например при помощи металлических уголков 5a и 5b, имеющих ширину, не меньшую, чем ширина выводов 4a и 4b, и паяных или сварных соединений 6a и 6b, соединяют с заземляющей поверхностью 7 промежуточной печатной платы 8. В промежуточной печатной плате 8, как показано на фиг. 2, имеется отверстие 9, позволяющее осуществить данное соединение.First, as shown in FIG. 3a and 3b, the
Возможно использование двух и более промежуточных печатных плат 8, соединенных между собой (условно не показано).It is possible to use two or more intermediate printed
Выводы 4a и 4b для передачи высокочастотного сигнала электрически (например, при помощи паяных или сварных соединений 10a и 10b) соединяют с плоскими проводниками 11a и 11b, расположенными на поверхности промежуточной печатной платы 8, противоположной заземляющей поверхности 7. При этом плоские проводники 11а и 11b выполняют функцию трансформаторов импедансов, в результате чего образуются согласованные участки передачи сигнала. Согласование обеспечивают также при помощи дополнительных согласующих элементов (в частности, конденсаторов 12), расположенных на этой же поверхности промежуточной печатной платы 8.
Промежуточная печатная плата 8 имеет толщину, позволяющую осуществить ее упругую деформацию.The
Затем, как показано на фиг. 4а и 4b, электрически и механически (например, при помощи паяных соединений 13) соединяют промежуточную печатную плату 8 с основной печатной платой 14. При этом, как показано на фиг. 4 с, концевые части 15а и 15b плоских проводников 11а и 11b электрически соединяют с плоскими проводниками 16а и 16b, расположенными на поверхности основной печатной платы 14 (например, при помощи паяных или сварных соединений 17а и 17b).Then, as shown in FIG. 4a and 4b, electrically and mechanically (for example, using solder joints 13) connect the
Теплоотводящее основание 2 устанавливают на поверхность теплоотводящей структуры 18 (в частности, на внутреннюю поверхность металлического корпуса радиоэлектронного устройства) с обеспечением непосредственного контакта и, например, закрепляют при помощи винтов 19а и 19b.The
Теплоотводящее основание 2 могут устанавливать на поверхность теплоотводящей структуры 18 с использованием слоя теплопроводящего материала (например, индия) между ними.The
Электрические соединения, относящиеся к питанию полупроводникового элемента и/или его управлению, осуществляются известным образом, не раскрываемым конкретно в рамках настоящего изобретения.Electrical connections related to the power supply and / or control of the semiconductor element are made in a known manner, not specifically disclosed in the framework of the present invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014135015/07A RU2576666C1 (en) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | Method for mounting power semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014135015/07A RU2576666C1 (en) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | Method for mounting power semiconductor element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2576666C1 true RU2576666C1 (en) | 2016-03-10 |
Family
ID=55654048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014135015/07A RU2576666C1 (en) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | Method for mounting power semiconductor element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2576666C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3982271A (en) * | 1975-02-07 | 1976-09-21 | Rca Corporation | Heat spreader and low parasitic transistor mounting |
US6222741B1 (en) * | 1998-09-04 | 2001-04-24 | Qualcomm Incorporated | Mounting arrangement for microwave power amplifier |
RU2327311C2 (en) * | 2002-01-31 | 2008-06-20 | Имбера Электроникс Ой | Method of integration of components to plate-base |
RU2480862C2 (en) * | 2008-09-08 | 2013-04-27 | Интел Корпорейшн | System board having module over chip, directly mounted on system board |
RU2507631C2 (en) * | 2009-01-07 | 2014-02-20 | Сони Корпорейшн | Semiconductor device, method to manufacture semiconductor device, device to transmit signals of millimetre range via dielectric, method to manufacture device and system to transmit signals of millimetre range via dielectric |
-
2014
- 2014-08-28 RU RU2014135015/07A patent/RU2576666C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3982271A (en) * | 1975-02-07 | 1976-09-21 | Rca Corporation | Heat spreader and low parasitic transistor mounting |
US6222741B1 (en) * | 1998-09-04 | 2001-04-24 | Qualcomm Incorporated | Mounting arrangement for microwave power amplifier |
RU2327311C2 (en) * | 2002-01-31 | 2008-06-20 | Имбера Электроникс Ой | Method of integration of components to plate-base |
RU2480862C2 (en) * | 2008-09-08 | 2013-04-27 | Интел Корпорейшн | System board having module over chip, directly mounted on system board |
RU2507631C2 (en) * | 2009-01-07 | 2014-02-20 | Сони Корпорейшн | Semiconductor device, method to manufacture semiconductor device, device to transmit signals of millimetre range via dielectric, method to manufacture device and system to transmit signals of millimetre range via dielectric |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6515156B2 (en) | Antenna system and communication device | |
CN101415297B (en) | Printed plate component and method of processing the same | |
GB2515940A (en) | Electronic package for millimeter wave semiconductor dies | |
TW201524008A (en) | Antenna structure and wireless communication device having the same | |
US10506702B2 (en) | Mounting structure, method for manufacturing mounting structure, and radio device | |
TW201842729A (en) | Improved efficiency, symmetrical doherty power amplifier | |
WO2011118544A1 (en) | Wireless module and method for manufacturing same | |
CN1242552C (en) | Sonic surface wave filter | |
CN107431342A (en) | Loop forms body | |
CN203968495U (en) | High-frequency signal circuit and electronic equipment | |
RU2576666C1 (en) | Method for mounting power semiconductor element | |
JP2006165114A (en) | Method for mounting semiconductor device, mounting structure and apparatus | |
US20150021748A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2008198785A (en) | High-frequency unit | |
TWI616027B (en) | Wireless communication apparatus and antenna device with low frequency switchable function | |
RU2584006C1 (en) | Amplifier unit | |
JP2013179011A (en) | Circuit board | |
JP2010068405A (en) | High-frequency transmission device | |
US9172126B2 (en) | Module and coupling arrangement | |
RU133382U1 (en) | RADIO ELECTRONIC UNIT | |
RU2015133780A (en) | PREFABRICATED CHIP HOUSING AND METHOD FOR ITS USE | |
CN109587947A (en) | A kind of circuit board | |
JP2008135808A (en) | Antenna, antenna unit using same antenna, and manufacturing method of same antenna unit | |
TWM551270U (en) | High power RF test switching device | |
US20150124410A1 (en) | Power doubler amplifier module with improved solder coverage between a heat sink and a thermal pad of a circuit package |