一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线制造技术

一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，包括：插孔结构、金属引线；金属引线的一端连接插孔结构，金属引线的另一端和基板焊接；插孔结构和微波器件上柱状引线通过插接结构实现电气连接；所述插接结构为四爪结构，中心开有安装孔；安装孔和微波器件上柱状引线的尺寸配合；微波器件和基板均安装在铝机壳上。本发明专利技术既能满足环境试验条件下活动引线与器件引线互联在应力释放方面的要求，与此同时，又具备硬搭焊互联在信号传输方面的优势，可确保信号传输稳定性，降低产品返修返工率，生产效率显著提升。

A kind of movable lead for flexible interconnection of microwave device columnar lead and substrate

【技术实现步骤摘要】
一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线
本专利技术涉及一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，属于电子装联

技术介绍
微波器件是微波有源电子产品的重要组成部分。随着用户需求的不断扩大，卫星装备需求数量持续增加，卫星功能越来越复杂，容量越来越大，这就对微波有源产品有了更高需求，进而带动微波器件数量和性能方面的需求不断提升。微波器件在微波有源产品中通过引线与相邻基板互联实现功能，应用环境复杂，微波器件的组装工艺如互联方式、互联材料、焊点大小等，均能够对微波信号传输产生影响，进而影响微波器件在空间环境下的性能稳定性和一致性。同时，互联点的可靠性会影响微波器件应用可靠性，从而对有源整机使用寿命产生影响。目前，微波器件引线互联的方式可分为两种，第一种为器件引线直接采用铅锡焊料与基板焊接，即硬搭焊；第二种是采用柔性材料(金带、铜带)与器件引线互联。但是，在应用过程中可以发现上述互联方式所存在的问题主要表现在：1)硬搭焊焊点由器件引线、基板以及焊料组成，不同材料的热膨胀系数差异较大。环境试验过程中，温度的周期性变化使得焊点受到周期性的拉伸和压缩应力，当焊点所受到的应力大于锡铅焊料疲劳强度，而整体焊点结构又没有应力释放余地时，焊点便会开裂，这也是硬搭焊的缺陷所在。2)铜带互联对微波信号传输有诸多影响和限制条件，且铜带仅适用于带状器件引线结构，同时伴随产品小型化发展，操作空间逐步缩小，进而给焊接操作造成较大限制。3)金带互联返工处理远比锡铅焊接的返工处理麻烦，需对盖板、器件等部组件拆除以后才可实施，过程繁琐，耗时较长。与此同时，返工后压焊点的可靠性也有待进一步的验证，一般的处理方法为直接更换器件。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，既能满足环境试验条件下活动引线与器件引线互联在应力释放方面的要求，与此同时，又具备硬搭焊互联在信号传输方面的优势，可确保信号传输稳定性，降低产品返修返工率，生产效率显著提升。本专利技术的技术方案是：一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，包括：插孔结构、金属引线；金属引线的一端连接插孔结构，金属引线的另一端和基板焊接；插孔结构和微波器件上柱状引线通过插接结构实现电气连接；所述插接结构为四爪结构，中心开有安装孔；安装孔和微波器件上柱状引线的尺寸配合；微波器件和基板均安装在铝机壳上。所述活动引线的材料为铍青铜。所述活动引线表面镀层有金。所述表面镀层的厚度≥1.27μm。插孔结构的一端开有沉孔作为安装孔，插孔结构沉孔段的孔壁周向均布有沿径向贯通的槽形成四爪结构。插孔结构的沉孔深度为2mm；微波器件上柱状引线插入安装孔的深度为1.2mm；插孔结构沉孔段的孔壁为0.1mm。金属引线为变直径阶梯圆柱，金属引线与插孔结构连接的一端的直径为0.75mm；金属引线与基板焊接一端的直径为0.5mm。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：1)活动引线与器件引线之间采用的是插孔式接触，在环境试验条件下拥有充足的应力释放余地，能够释放环境试验及应用过程中的应力，从而减少了互联点失效的概率，器件引线互联可靠性得以保证。2)活动引线与基板之间采用的是锡焊方式，在信号传输方面可以直接实现同轴转微带传输，信号传输损失小，稳定性高。3)结合微波信号传输、器件引线与插孔结构间的拉拔力、以及活动引线的可焊性，选择了铍青铜作为活动引线加工材料，表面镀层为金。4)为确保互联结构的可靠性，防止焊料污染插孔对信号传输造成影响，在设计时采用了阶梯状结构，与基板互联一侧的引线直径小于与器件引线互联的活动引线直径。附图说明图1为整体焊接结构示意图；图2为活动引线结构图；图3为本专利技术活动引线互联模型电性能仿真分析结构示意图；图4为本专利技术初值参数作用下插入损耗图；图5为本专利技术初值参数作用下电压驻波比图；图6为本专利技术验证样件结构试验图。具体实施方式本专利技术是建立在微波器件引线与基板互联方面现存问题的基础上进行研究，设计了一种与器件引线之间为插孔式接触，与基板之间为直接锡焊的活动引线，既能满足环境试验条件下活动引线与器件引线互联在应力释放方面的要求，与此同时，又具备硬搭焊互联在信号传输方面的优势，可确保信号传输稳定性，降低产品返修返工率，生产效率显著提升。微波器件引线与基板互联在微波有源产品中应用较为广泛，针对目前微波器件引线互联在焊点可靠性、操作性、返修性以及信号传输方面所存问题，本专利技术所设计出了一种用于实现微波器件与基板互联的活动引线结构，具有互联点可靠性高、操作过程简单、易于返修等优势。与此同时，通过对验证样件进行电性能测试发现最高应用频段为20GHz，在此条件下能够较好的满足微波信号传输需求。因此，该成果完全可以推广应用于微波有源产品生产中微波器件与基板间的互联，对提升器件引线互联效率，降低生产成本，提高产品质量等方面具有重要意义。如图1所示，本专利技术一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，包括：插孔结构、金属引线。金属引线的一端连接插孔结构，金属引线的另一端和基板焊接；插孔结构和微波器件上柱状引线通过插接结构实现电气连接；所述插接结构为四爪结构，中心开有安装孔；安装孔和微波器件上柱状引线的尺寸配合；微波器件和基板均安装在铝机壳上。所述活动引线的材料为铍青铜。为确保插孔与器件引线间的结合力，同时要求插孔不易变形，所述活动引线表面镀层有金。为确保信号传输效果，并方便进行焊接操作所述表面镀层的厚度≥1.27μm。插孔结构的一端开有沉孔作为安装孔，插孔结构沉孔段的孔壁周向均布有沿径向贯通的槽形成四爪结构。插孔结构的沉孔深度为2mm；微波器件上柱状引线插入安装孔的深度为1.2mm；插孔结构沉孔段的孔壁为0.1mm。金属引线为变直径阶梯圆柱，金属引线与插孔结构连接的一端的直径为0.75mm；金属引线与基板焊接一端的直径为0.5mm。设计思路如下：一、整体焊接结构与活动引线结构设计1)整体焊接结构设计整体焊接结构对互联点可靠性具有重要的影响，同时会对微波信号的传输造成影响。因此，需要针对微波器件与基板之间的结构关系，整体焊接结构设计示意图如1所示。由图1可知，活动引线由插孔与引线结构成。在连接方式上，活动引线与器件引线之间采用插孔互联，与基板之间通过焊料互联。该结构可有效释放后期环境试验过程中的焊点应力，确保焊点可靠。2)活动引线结构设计活动引线设计关键在于两部分，即提升互联点可靠性，降低信号传输损失。为满足上述目标，就需从材料选择与结构设计两方面进行开展。①材料选择活动引线与器件引线之间采用的是插孔式接触，因而，插孔质量的优劣性对于活动引线性能具有重要影响。在应用过程中需结合下述方面的因素进行考虑，其一，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，其特征在于，包括：插孔结构、金属引线；/n金属引线的一端连接插孔结构，金属引线的另一端和基板焊接；/n插孔结构和微波器件上柱状引线通过插接结构实现电气连接；/n所述插接结构为四爪结构，中心开有安装孔；安装孔和微波器件上柱状引线的尺寸配合；/n微波器件和基板均安装在铝机壳上。/n

【技术特征摘要】
1.一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，其特征在于，包括：插孔结构、金属引线；
金属引线的一端连接插孔结构，金属引线的另一端和基板焊接；
插孔结构和微波器件上柱状引线通过插接结构实现电气连接；
所述插接结构为四爪结构，中心开有安装孔；安装孔和微波器件上柱状引线的尺寸配合；
微波器件和基板均安装在铝机壳上。


2.根据权利要求1所述的一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，其特征在于，所述活动引线的材料为铍青铜。


3.根据权利要求1～2任意之一所述的一种微波器件柱状引线与基板柔性互联的活动引线，其特征在于，所述活动引线表面镀层有金。


4.根据权利要求3所述的一种微波器件柱状引线与基板柔性互...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，李雷，任鹏鹏，刘菁，任联锋，吴言沛，樊凯，田雍容，王楠，魏子磷，陈正平，王利刚，杨阳，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61