一种耐高温射频连接器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温射频连接器及其制备方法，所述射频连接器包括金属芯柱、金属外框和陶瓷体，所述金属芯柱为T型，所述陶瓷体中心沿轴向设有供金属芯柱穿过的T型通孔，陶瓷体外表面下部设有一环形阶梯，所述金属外框为与陶瓷体外表面相配合的阶梯状；在陶瓷体T型通孔的转角处和下端沿内表面设有环形缺口，在陶瓷体的环形阶梯的转角处设有一圈凹槽，所述缺口和凹槽构成焊接空隙，用于将焊料线圈放置于焊接空隙内进行焊接，所述焊料线圈由金钯合金丝制成。本发明专利技术的射频连接器工作耐温>1000℃，耐温时间>30分钟，也保证陶瓷与金属件同心度控制在0.05mm内，有效地保证了高频信号的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温射频连接器及其制备方法
本专利技术涉及一种耐高温射频连接器及其制备方法，属于信号传输

技术介绍
射频连接器是与同轴电缆、微带线或其它射频传输线连接，以实现传输线电气连接、分离或不同类型传输线转接的原件；属于机电一体化产品，起桥梁作用。随着通信技术的快速发展，特别是随着5G技术发展，信号传输面临高频转换的需要。而信号在射频连接器的高频转换过程中将产生大量热量，射频连接器的耐热性能的好坏将影响信号传输的工作。现有的射频连接器一般采用玻璃封装或钎焊工艺制作，其工作温度低于600℃，随着5G技术发展，信号的高频转换，连接器需要承受更高的温度保证信号的强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上技术问题，专利技术一种耐高温射频连接器及其制备方法，以承受更高的温度保证信号传输的强度。本专利技术的技术方案为：一种耐高温射频连接器的制备方法，所述射频连接器包括金属芯柱、金属外框和陶瓷体，所述金属芯柱为T型，所述陶瓷体中心沿轴向设有供金属芯柱穿过的T型通孔，陶瓷体外表面下部设有一环形阶梯，所述金属外框为与陶瓷体外表面相配合的阶梯状；在陶瓷体T型通孔的转角处和下端沿内表面设有环形缺口，在陶瓷体的环形阶梯的转角处设有一圈凹槽，所述缺口和凹槽构成焊接空隙；所述制备方法包括以下步骤：(1)使用氧化铝制备并加工成所述陶瓷体；(2)采用钼锰金属化工艺在陶瓷体表面形成一层金属化层，然后在金属化层上镀一层镍层；(3)将金属芯柱插入陶瓷体的T型通孔中，再将陶瓷体放入金属外框内，在装配过程中将焊料线圈放置于所述焊接空隙内，所述焊料线圈由金钯合金丝制成；(4)在保护气氛下，在焊接温度为1200～1350℃下进行焊接，制备得到所述射频连接器。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述步骤(2)在所述焊接空隙及其临近区域形成金属化层。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述步骤(2)金属化层厚度为15～35微米，镍层厚度为3～8微米。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述步骤(2)制备金属化层的方法为：将金属化粉和粘接剂制成金属化膏剂，涂覆在陶瓷体表面，然后在1400～1600℃的温度下烧结。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述金属化粉包括按重量份计的下述组分：钼40-60份，锰10-20份，氧化锰10-20份，氧化铝10-20份，二氧化硅5-15份，氧化钙1-3份，以及氧化铁和氧化镁1-2份。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述步骤(2)的镀镍采用钯活化镀镍工艺，先用钯活化液活化金属化层，再镀镍。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述步骤(3)金钯合金丝钯含量5wt％～15wt％。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述步骤(3)金钯合金丝钯含量8～10wt％。上述的耐高温射频连接器的制备方法，进一步的，所述步骤(4)保护气氛为氨分解气体、氮气或氩气，焊接保温时间为2～10分钟。本专利技术提供的耐高温射频连接器，采用上述的耐高温射频连接器的制备方法制备得到。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术在高铝陶瓷上，加大了金属化层中玻璃相比例，提高了金属化层与氧化铝陶瓷的结合强度。电镀工艺先采用钯活化液活化金属层，再镀镍，提升镍层质量及耐温能力。采用高熔点金钯合金做焊料，同时在陶瓷件与金属件套封区设置焊接空隙(凹槽和缺口)，以放置焊料线圈子，提升了射频连接器的耐温性能，同时保证陶瓷件与金属件同心度。多种手段并用，使得其工作耐温>1000℃，耐温时间>30分钟，也保证陶瓷与金属件同心度控制在0.05mm内，有效地保证了高频信号的强度。附图说明图1为本专利技术一个具体实施例的耐高温射频连接器的陶瓷体剖面图；图2为本专利技术一个具体实施例的耐高温射频连接器的剖面图。其中：1、金属芯柱；2、金属外框；3、陶瓷体；4、陶瓷金属化与镀镍区；5、焊接空隙。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将本专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本专利技术一个具体实施例的耐高温射频连接器，如图2所示，包括金属芯柱1、金属外框2和陶瓷体3。金属芯柱1为T型。陶瓷体3中心沿轴向设有供金属芯柱1穿过的T型通孔。陶瓷体3外圈为阶梯状，金属外框2为与陶瓷体3外圈相配合的阶梯状，金属外框2搭设在陶瓷体3外圈的阶梯上。在陶瓷体3的T型通孔的转角处和下部开口处设有环绕内表面的缺口，在陶瓷体3的外圈阶梯转角处设有一圈凹槽，缺口和凹槽构成焊接空隙5。相应的，缺口和缺口相邻区域，以及凹槽及凹槽相邻区域为陶瓷金属化与镀镍区4，在该区域通过本专利技术工艺形成金属化层和金属化层上的镍层。所述缺口和凹槽处供放置焊料线圈，通过焊接将金属芯柱1、金属外框2和陶瓷体3紧密连接。以陶瓷留缺口和凹槽供放置焊料线圈，主要目的是保证焊接后，陶瓷与金属件之间绝缘区域一致，也就是同心度好，提升了耐温性能。本专利技术一个具体实施例的耐高温射频连接器的制备方法，包括下述的步骤：(1)陶瓷体的制作：用热压或干压等成型方式制作氧化铝坯体，经高温烧结成氧化铝陶瓷(优选氧化铝含量99％)，经精密机加工将尺寸加工到所需公差范围内，形成如图1所示的陶瓷体3。通过尺寸公差的控制，控制了陶瓷与金属件的配合间隙和焊接空隙。具体的，陶瓷体3外径公差在-0.02mm,内径公差+0.02mm。(2)陶瓷体金属化：采用钼锰金属化工艺，在陶瓷金属化与镀镍区4制作一层15～35微米的金属化层。然后采用钯活化镀镍工艺，在金属化层上镀一层3～8微米的耐高温镍层。由于焊接温度>1200℃,金属层过薄,影响焊接强度。在一个优选实施例中，制备金属化层所采用的金属化粉的配方(质量份)为：钼：40-60份，锰：10-20份，氧化锰：10-20份，氧化铝：10-20份，二氧化硅：5-15份，氧化钙：1-3份，氧化铁和氧化镁1-2份。然后在金属化粉中添加占金属化粉重量10-40％的悬浮液(含有乙基纤维素的松油醇悬浮液，悬浮液的制备方法为：在松油醇中，以水浴加热溶解占松油醇重量10～30％的乙基纤维素)，以及占金属化粉重量0-5％的流平剂、消泡剂和分散剂，球磨成金属化膏剂。将金属化膏剂涂覆于陶瓷金属化与镀镍区4，然后可以采用钼丝炉在保护气氛下，于1400～1600℃的温度下，烧结成的金属化层。本专利技术将钼作为金属骨架体的含量降低，提高了玻璃相氧化物的含量，从而达到增加玻璃相对陶瓷体的渗透量，以达到增加金属化与氧化铝陶瓷结合强度的目的。其中氧化锰主要是做为玻璃相,加强金属层结合强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温射频连接器的制备方法，其特征在于，所述射频连接器包括金属芯柱、金属外框和陶瓷体，所述金属芯柱为T型，所述陶瓷体中心沿轴向设有供金属芯柱穿过的T型通孔，陶瓷体外表面下部设有一环形阶梯，所述金属外框为与陶瓷体外表面相配合的阶梯状；/n在陶瓷体T型通孔的转角处和下端沿内表面设有环形缺口，在陶瓷体的环形阶梯的转角处设有一圈凹槽，所述缺口和凹槽构成焊接空隙；/n所述制备方法包括以下步骤：/n(1)使用氧化铝制备并加工成所述陶瓷体；/n(2)采用钼锰金属化工艺在陶瓷体表面形成一层金属化层，然后在金属化层上镀一层镍层；/n(3)将金属芯柱插入陶瓷体的T型通孔中，再将陶瓷体放入金属外框内，在装配过程中将焊料线圈放置于所述焊接空隙内，所述焊料线圈由金钯合金丝制成；/n(4)在保护气氛下，在焊接温度为1200～1350℃下进行焊接，制备得到所述射频连接器。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温射频连接器的制备方法，其特征在于，所述射频连接器包括金属芯柱、金属外框和陶瓷体，所述金属芯柱为T型，所述陶瓷体中心沿轴向设有供金属芯柱穿过的T型通孔，陶瓷体外表面下部设有一环形阶梯，所述金属外框为与陶瓷体外表面相配合的阶梯状；
在陶瓷体T型通孔的转角处和下端沿内表面设有环形缺口，在陶瓷体的环形阶梯的转角处设有一圈凹槽，所述缺口和凹槽构成焊接空隙；
所述制备方法包括以下步骤：
(1)使用氧化铝制备并加工成所述陶瓷体；
(2)采用钼锰金属化工艺在陶瓷体表面形成一层金属化层，然后在金属化层上镀一层镍层；
(3)将金属芯柱插入陶瓷体的T型通孔中，再将陶瓷体放入金属外框内，在装配过程中将焊料线圈放置于所述焊接空隙内，所述焊料线圈由金钯合金丝制成；
(4)在保护气氛下，在焊接温度为1200～1350℃下进行焊接，制备得到所述射频连接器。


2.根据权利要求1所述的耐高温射频连接器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)在所述焊接空隙及其临近区域形成金属化层。


3.根据权利要求1所述的耐高温射频连接器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)金属化层的厚度为15～35微米，镍层的厚度为3～8微米。


4.根据权利要求1或3所述的耐高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：康文涛，刘溪海，康丁华，
申请(专利权)人：娄底市安地亚斯电子陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43