小和?版本號(hào)C/0武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司管理文件文件編號(hào)HX/QI/0363實(shí)施日期2009.05.04結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范一射頻模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程頁次：1/11目錄0、修改記錄1、模塊總體設(shè)計(jì)原則2、模塊機(jī)電交互設(shè)計(jì)原則3、模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則之零件建模4、模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則5、模塊加工、包裝編制吳衛(wèi)華審核甘洪文批準(zhǔn)余勛林0修改記錄版本號(hào)更改說明修訂人日期審核日期批準(zhǔn)日期武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司W(wǎng)RI_HX1模塊總體設(shè)計(jì)原則模塊總體設(shè)11原則之TOP-DOWN計(jì)總綱領(lǐng)：自頂向下的設(shè)計(jì)原則，是整機(jī)布局設(shè)計(jì)的后續(xù)任務(wù)；現(xiàn)在做了哪些：列出設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)要點(diǎn)；哪些還不完善：范例還不完善，技術(shù)還在發(fā)展；后期怎么去做：完善范例，追蹤技術(shù)發(fā)展方向。在整機(jī)設(shè)計(jì)中考慮模塊體量長度和寬度由整機(jī)布局給出參考尺寸；厚度由PCB堆疊的層數(shù)確定，堆疊的PCB間如果有電源，信號(hào)或射頻的硬連接，此兩PCB的板間距離由連接器的高度確定，合理選擇較高器件的封裝形式；模塊長度、寬度、以及安裝孔的距離尺寸取到模數(shù)尺寸，優(yōu)選為0或5結(jié)尾，次選為3和8結(jié)尾；模塊的安裝厚度（既安裝孔處的厚度）按照虹信公司緊固件規(guī)范選用。在整機(jī)設(shè)計(jì)中考慮接口方式電源的接口方式，有直接的插座引出，有和監(jiān)控合并后的多PIN座轉(zhuǎn)接或盲插；監(jiān)控的接口方式，有直接的DB9座引出，有和電源合并后的多PIN座轉(zhuǎn)接或盲插；射頻的接口方式，方向上分有垂直向上和水平方向，按與外部電纜連接分有螺口和卡口，常用規(guī)格有SM街口SMBmN型，根據(jù)整機(jī)布局，整機(jī)的射頻指標(biāo)、頻率和功率等合理選??；其他接口方式，可以參考上述3點(diǎn)，合理選取。在整機(jī)設(shè)計(jì)中考慮安裝方式模塊的四個(gè)對(duì)角應(yīng)有安裝孔，大功率射頻模塊靠近放大管的部位需根據(jù)情況加一安裝孔；若模塊安裝在中藍(lán)頂（或類似側(cè)壁安裝的情況），模塊的安裝孔平面不可相對(duì)模塊頂部下沉；規(guī)定M3M4用在哪些地方（根據(jù)功率大?。还潭≒CB用白M2M2.5如何選用，材質(zhì)確定（藍(lán)白鋅和不銹鋼）。在整機(jī)設(shè)計(jì)中考慮模塊的外部散熱條件由于整機(jī)的體積功率密度的限制，以及模塊排列的日益緊湊化，應(yīng)有整機(jī)散熱方案；射頻模塊由于布板和結(jié)構(gòu)限制，從熱源到熱沉的傳熱通道存在哪些瓶頸；分配到模塊的結(jié)殼熱阻會(huì)影響到模塊的尺寸和PCB布局方式；目前公司可行的方法是熱測(cè)試和軟件模擬，基本滿足設(shè)計(jì)要求。在整機(jī)設(shè)計(jì)中考慮模塊運(yùn)動(dòng)檢查模塊安裝操作空間，插座接頭操作安裝空間；模塊的外部接口需要連接其他單板和模塊；有一直線方向的運(yùn)動(dòng)距離；射頻電纜接頭是否為直頭或彎頭或受指標(biāo)限制必須為直頭等因素決定接頭的類型；供電和監(jiān)控是帶導(dǎo)向的盲插還是軟跳線決定插頭型號(hào)和方向，在《模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入文件表》中說明，見附件。輸出格式：可以是2D的工程圖，含必要的投影視圖；也可以是PROE勺prt示例1：單板的毛坯圖MM口謖由!.■示例2:模塊整體的外形圖即Tw即Tw模塊總體設(shè)計(jì)原則之標(biāo)準(zhǔn)化圖例模塊典型結(jié)構(gòu)堆疊結(jié)構(gòu)（依據(jù)堆疊設(shè)計(jì)原理，堆疊厚度確定，每層定高，凹凸利用）;

雙面腔結(jié)構(gòu);6無蓋板裸單板結(jié)構(gòu)（局部屏蔽罩）：屏蔽罩的系列化，標(biāo)準(zhǔn)化（結(jié)合典型電路）；單面腔+壓條結(jié)構(gòu)（考慮禁用）；各典型結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)，適用范圍見表1。表1模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍備注堆疊結(jié)構(gòu)是研發(fā)，調(diào)測(cè)維護(hù)綜合最優(yōu)的結(jié)構(gòu)PCB層數(shù)會(huì)高于其他結(jié)構(gòu)適用各類模塊雙面腔結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)低熱耗模塊的較優(yōu)方法散熱不好微功率模塊，光模塊無蓋板裸單板結(jié)構(gòu)是最科學(xué)的布板方法EMC處理需較高水平基帶單板，數(shù)字電路單板單面腔+壓條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較低結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)件成本最高射頻模塊模塊之典型電路射頻，數(shù)字，電源，監(jiān)控的典型電路面積，板的層數(shù)，散熱的要求，屏蔽的要求；（結(jié)構(gòu)人員提供表格要求模塊開發(fā)人員填寫）對(duì)于無經(jīng)驗(yàn)的模塊，在預(yù)研時(shí)可以仿板，抄板，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后給出典型電路，面積，屏蔽腔方案。模塊常用器件，接插件CAD封裝圖依據(jù)電子元器件優(yōu)選庫，建立結(jié)構(gòu)關(guān)鍵器件（接口類，超高類，發(fā)熱大類等等）封裝庫（畫出第一腳，外形要準(zhǔn)確），以及PRO由勺PRT（附電子檔）。設(shè)計(jì)間隙的留放原則射頻接頭離結(jié)構(gòu)件間隙的考慮（EMC結(jié)構(gòu)加工精度）；收集后出表格CHECKLISTS定;PCB外圍輪廓相對(duì)盒體邊緣的負(fù)公差值（防磕碰時(shí)PCB直接受力），PC瞰錫寬度相對(duì)壓條寬度的正公差（良好電連接）。模塊總體設(shè)計(jì)原則之堆疊設(shè)計(jì)：堆疊層數(shù)根據(jù)模塊開發(fā)的并行化設(shè)計(jì)原理，根據(jù)射頻，數(shù)字，選頻，監(jiān)控等不同部分，合理分層，有利于專業(yè)分工開發(fā)，提高開發(fā)質(zhì)量和效率。基本配置布在最底層板，選配的布在上層板，有利于結(jié)構(gòu)件成本的最優(yōu)化。每層厚度每層厚度主要取決于PCB底部最高器件，PCB頂部最高器件，以及板間連接器高度3個(gè)因數(shù)。部分封裝高度較高的器件要給出低封裝高度的備選方案（可能成本會(huì)上升），當(dāng)它成為高度瓶頸時(shí)要綜合取舍。凹凸原則兩層相鄰的PCB,上層PCB背面和下層PCB頂面，較高的器件錯(cuò)位擺放?？蛇x擇高度較低的板間連接器，同時(shí)減少模塊厚度和結(jié)構(gòu)件成本。層間連接避免或減少裝卸PCB需要?jiǎng)永予F的情況。模塊裝配調(diào)測(cè)工藝的考慮：較少緊固件，合理的EMC屏蔽，便于用簡易工裝夾具調(diào)測(cè)。屏蔽腔選取射頻、數(shù)字及電源之間相互隔離屏蔽良好。模塊長寬高精確尺寸確定（系列化的安裝尺寸，標(biāo)準(zhǔn)化的安裝高度）長度和寬度在整機(jī)布局中根據(jù)要求精確給出；高度根據(jù)層數(shù)，層間距離以及層間連接大致確定，然后根據(jù)虹信緊固件規(guī)范把模塊高度或模塊安裝高度合理調(diào)整到符合規(guī)范數(shù)值。層間散熱的傳導(dǎo)通道堆疊各層間按從底層到頂層間熱耗應(yīng)遵循逐層遞減規(guī)律確定；一般底層PCB上的屏蔽不推薦采用導(dǎo)電膠形式，用壓條面和PCB上的鍍錫或鍍金面直接接觸，保證上層的熱可以有一條低熱阻通道導(dǎo)到下層；PCB上的鍍錫或鍍金面要均布有金屬化過孔，一是良好電連接，二是良好的散熱通道可以把熱從PCB正面導(dǎo)到背面的大面積接地覆銅層。最小壁厚和最小間隙的檢查擺放較高元件時(shí)，難免要掏槽避讓，最薄壁厚不要低于1mm最小間隙不要小于0.5ms1.3.9模塊散熱的基本原則查器件DATASheet,列出發(fā)熱器件的封裝，熱阻和允許結(jié)溫；（設(shè)計(jì)輸入明確）放在整機(jī)中散熱仿真拿到放大管結(jié)溫，PCB平均溫度，和PCB上其他熱敏感器件結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)；散熱和隔熱結(jié)合。PCB背面器件高度確定PCB波峰焊，背面器件高度不許高于。注：1.1和1.3條是一個(gè)交互的過程，如果堆疊設(shè)計(jì)后的模塊體量超標(biāo)，要返回到TOP-DOWN計(jì)，修改整體方案或模塊間的體量調(diào)整。2模塊機(jī)電交互設(shè)計(jì)原則模塊機(jī)電交互設(shè)計(jì)原則之毛坯圖設(shè)計(jì)（關(guān)鍵）統(tǒng)一規(guī)定的PCB布板設(shè)計(jì)要點(diǎn)外觀、尺寸、孔徑、限高、禁布區(qū)域、熱過孔、過孔、熱敏電阻探頭位置、壓條鍍錫的寬度、內(nèi)外R角、供電接口、監(jiān)控接口、射頻接口、PCB間射頻連接、監(jiān)控連接、供電連接等方式、背部器件高度的極限規(guī)定等；TOP和BOTTOMED:一個(gè)是相對(duì)PCB而言，一個(gè)是相對(duì)在模塊中的可視方向而言，如果兩者一致，可不做特別說明，如果相異，一定要加以說明。毛坯圖的規(guī)范格式毛坯圖的參照基點(diǎn)；以及所有關(guān)鍵尺寸圓整到0.1。ESD原理及ES加對(duì)方案ESD原理是電子往低電壓跑，即往地線上跑，不要讓電子經(jīng)過數(shù)據(jù)線走到地上，而是讓電子直接走到地上即可。ESD應(yīng)對(duì)方案：1.封堵縫隙；2.本體接地（無功能pin）;3.前段截電（有功能pin）。前提是電子在布板的時(shí)候一定要多鋪地，尤其是繞板邊一圈和接插件的四周。EMC下螺釘間距（考慮結(jié)構(gòu)件剛性）的合理選取屏蔽壓條考慮用彈性導(dǎo)電體減少螺釘數(shù)量；不同頻率和屏蔽等級(jí)下的間距選取請(qǐng)參見虹信EMC^計(jì)規(guī)范；螺釘間距不大于信號(hào)最高頻率的1/4波長（主要指射頻）。模塊機(jī)電交互設(shè)計(jì)原則之PCB輸出需要PCB的頂和底兩層數(shù)據(jù)信息；需要各類過孔的數(shù)據(jù)信息；導(dǎo)出格式為DXF格式；無法在PCB上看到的器件封裝需特別說明；關(guān)鍵器件的熱特性。3模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則之零件建模PCB建模步驟方法層的簡化提煉PCB頂和低層的毛坯圖，簡化圖元，通過顏色區(qū)分，建PCB的標(biāo)準(zhǔn)PROE模型作為原始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入文件。裝配模式設(shè)計(jì)要求所有零件的特征基于PCB的導(dǎo)入DXF文檔；模塊改版后導(dǎo)入新的DXF文檔，對(duì)比修改相關(guān)特征圖元的約束關(guān)系。底板設(shè)計(jì)底部需涂硅膠模塊撬位的設(shè)計(jì)方法螺釘孔打在模塊上，底部撬位在整機(jī)布局設(shè)計(jì)上考慮。底部沉頭螺釘沉頭孔的尺寸底部沉頭螺釘沉頭孔的尺寸見表2。表2單位：mm，~diM2M2.5M3M5LVV1d2也2嫄￡口35“5由5.5NO姐5*0,509901CLD1215L65272.7口901.放大管處的加工要求，底板厚度放大管處為減小接觸熱阻，一般要求粗糙度0.8，底板1.6,接合面1.6,未注3.2;對(duì)應(yīng)的底板厚度不宜太低（不低于4mm,以免過高的擴(kuò)散熱阻；緊固的螺孔要取到可取的上限，保證最大的固定扭矩（按器件DATASHEET!薦選用）。中間結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)下層PCB的屏蔽腔和上層PCB的安裝面；板間連接會(huì)在此結(jié)構(gòu)層上形成很多通孔；厚度由板間連接和高的器件確定。上蓋設(shè)計(jì)上蓋的屏蔽腔優(yōu)選導(dǎo)電膠；上蓋的外表面為標(biāo)識(shí)絲印層。4模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則模塊表面處理導(dǎo)電氧化的顏色為本色；噴砂和拉絲不推薦使用；表面電阻的要求見HX/QI/03XX表面處理規(guī)范。絲印及激光蝕刻的適用范圍詳見HX/QI/03XX標(biāo)識(shí)規(guī)范。一些關(guān)鍵面粗糙度要求射頻連接器和PCB安裝面垂直度不大于0.5°;模塊底面的平行度和平面度要求不大于0.2;放大管底部粗糙度不大于0.8;5模塊加工、包裝模塊加工底板一般考慮材料缺陷、EMC導(dǎo)熱，側(cè)重點(diǎn)考慮CNCm工的工藝性。堆疊結(jié)構(gòu)蓋板考慮壓鑄生產(chǎn)趨勢(shì)（增加脫模斜度，底部內(nèi)圓角加大，肉厚均勻過度等）注：邊緣一側(cè)螺孔不要邊寬逢中，要靠內(nèi)側(cè)一些，避免增加脫模斜度后肉太薄，決定本