一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法技术

本发明专利技术涉及电装技术领域，具体涉及一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法，通过选择合适的复合焊料片来实现微带板大面积接地焊接过程中焊料流淌的“有序”控制，避免了焊接时焊料的“无序”漫流，解决现有的垂直互联、波导耦合缝、谐振腔等微波结构中微带板大面积接地连接时焊料溢出、焊料堆积、连接短路的问题，大大提高了产品合格率和生产效率，本发明专利技术方法成本低、操作简单；无需额外的阻焊设计，降低了设计、加工成本；焊接面的钎透率高，有效保证了微波电路的接地性能，同时本发明专利技术方法可以一次性实现微波电路中多个类同轴线垂直互联或波导耦合缝或谐振腔结构的高质量焊接，可以满足大批量微波电路微带板大面积接地的生产需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法


[0001]本专利技术涉及电装
，具体涉及一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法。

技术介绍

[0002]随着无线电技术的发展，对电子系统体积、重量和性能提出了更高的要求，电子产品也向着小型化、轻量化和高集成、高可靠的方向快速发展。传统微波电路沿产品或微波板的平面方向传输，存在占用面积较大的问题。通过利用高度上的空间，使用垂直互联结构，将射频信号沿产品或微波板的垂直方向传输，将多个微波电路沿垂直方向层叠起来，结构更加紧凑，可有效缩小相对占用面积，实现微波组件的小型化、高集成度。而垂直互联结构的可靠电连接是小型化微波产品研制的关键。
[0003]在微波电路中，多层微带板的垂直互联常通过采用绝缘子或者射频连接器和金属壳体形成类同轴线结构来实现；该结构具有小型化、散热良好、高可靠性等优点，被广泛应用于微波组件中。为进一步保证微波电路的电性能，多层微波板与金属隔板之间一般采用焊接方式实现可靠散热和接地。另外，在高频微波组件中，常有微带板与壳体堆叠形成波导耦合缝或谐振腔的微波设计。在微带板与壳体大面积接地焊接时，垂直互联、波导腔耦合缝、谐振腔等部位均不允许有焊料溢出，焊料溢出将严重影响高频组件的微波性能。而采用传统的锡基低温焊料进行微带板大面积接地焊接时，熔融焊料容易流淌，导致垂直互联、波导腔耦合缝、谐振腔等微波结构常面临焊料溢出、焊料堆积、连接短路等一系列问题。
[0004]为解决上述问题，目前一般采用在设计上增加阻焊、防溢槽、凸台的控制措施，在工艺上采用缩小焊料片面积或降低焊接峰值温度等措施。虽然可以在一定程度上抑制焊料的溢出，但该方法主要存在以下问题：(1)当结构尺寸比较极限时，设计上无法增加阻焊设计；(2)阻焊的设计复杂，不仅提高了设计、加工成本，甚至有可能影响微波性能指标；(3)焊料进入防溢槽的量不易控制，影响焊接面的钎透率，且不能保证焊缝的尺寸精度；(4)减小焊料片面积影响工艺钎透率，将影响接地性能；(5)降低焊接峰值温度，进一步缩小了工艺窗口，增加了工艺控制难度。
[0005]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决如何有限控制焊接过程中焊料的流淌，解决现有的垂直互联、波导耦合缝、谐振腔等微波结构中微带板大面积接地连接时焊料溢出、焊料堆积、连接短路的问题，提供了一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法，包括以下步骤：
[0008]S1，清洗微带板大面积接地连接结构的焊接面；
[0009]S2，选择焊料片，根据焊接面的形状及大小成形焊料片，然后将焊料片清洗干净；
[0010]S3，在焊料片上均匀刷涂助焊剂；
[0011]S4，将微带板大面积接地连接结构、焊料片安装固定，并采用工装加载装夹成一个组合体；
[0012]S5，将组合体放入焊接设备中，通过焊料的熔点设置温度曲线，进行焊接；
[0013]S6，焊后清洗，并采用X
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ray检测组合体焊接面焊接质量。
[0014]所述步骤S1中微带板大面积接地连接结构的微波结构由微波板与金属壳体堆叠组合而成的两层或两层以上的叠层结构。
[0015]所述微波结构为类同轴线垂直互联结构、波导耦合缝结构、谐振腔结构中的任意一种或任意几种组合。
[0016]所述微波结构的微波连接数量为单个或多个。
[0017]所述步骤S2中焊料片为锡基复合焊料片，所述锡基复合焊料片为铟锡、锡铅、锡铅银、锡银铜中的任意一种。
[0018]所述锡基复合材料为添加泡沫金属的锡基焊料，所述泡沫金属为镍基泡沫金属，所述镍基泡沫金属的孔隙度为90％～98％。
[0019]所述步骤S2中焊料片的厚度为0.07～0.15mm。
[0020]所述步骤S5中温度曲线中焊接峰值设置在熔点以上30℃
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35℃，液相线以上时间60s
‑
120s。
[0021]所述步骤S5中焊接方式为真空汽相焊、热风回流焊或红外回流焊中的任意一种。
[0022]本申请将开孔镍基泡沫金属完全浸入熔融锡基焊料中并保持一定时间，液态的锡基焊料在毛细吸附作用下不断填充镍基泡沫，待其开孔被完全填充后迅速取出制备得到镍基泡沫
‑
锡基复合焊料，镍基泡沫/锡基复合钎料在焊接时，Ni合金泡沫骨架不发生熔化，能起到支撑钎缝层的作用，能避免熔融钎料被挤出钎缝层，有效减少溢锡量，控制焊接精度；另外，Ni合金泡沫骨架与锡基钎料间的反应相能对锡基钎料起到很好的强化稳定作用。
[0023]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：
[0024]1、通过选用锡基复合焊料片来实现微带板大面积接地焊接过程中焊料流淌的“有序”控制，从材料源头上避免了焊料焊接时的“无序”漫流，本专利技术方法成本低，操作简单，可有效解决现有的垂直互联、波导耦合缝、谐振腔等微波结构中微带板大面积接地连接时焊料溢出、焊料堆积、连接短路等一系列问题，大大提高了产品合格率和生产效率；
[0025]2、在结构上，无需额外设计微波连接结构的阻焊、防溢槽、凸台等结构，避免了阻焊对微波性能指标的影响，同时也降低了设计、加工成本；
[0026]3、在工艺上，无需对焊料片进行缩小面积等复杂过程处理，焊接面的钎透率高，有效保证了微波电路的接地性能；焊接工艺参数的工艺窗口也得以保证，降低了工艺控制难度；有效保证了大面积接地焊接质量的稳定性和一致性，进一步提高了成品率和生产效率；
[0027]4、本专利技术中的方法可以一次性实现微波电路中多个类同轴线垂直互联或波导耦合缝或谐振腔结构的高质量焊接，可以满足大批量微波电路微带板大面积接地的生产需求。
附图说明
[0028]图1为实施例1的类同轴线垂直互联微波结构的微带板大面积接地示意图；
[0029]图2为实施例2的类同轴线垂直互联微波结构的微带板大面积接地示意图；
[0030]图3为实施例3的波导耦合缝微波结构的微带板大面积接地示意图；
[0031]图4为实施例4的谐振腔微波结构的微带板大面积接地示意图；
[0032]图5为对比例1的某高频微波组件上含波导腔结构的微带板大面积接地效果图
[0033]图6为对比例1的某高频微波组件上含波导腔结构的微带板大面积接地改善效果局部图；
[0034]图7为对比例2的某高频微波组件上含谐振腔结构的微带板大面积接地效果图；
[0035]图8为对比例2的某高频微波组件上含谐振腔结构的微带板大面积接地改善效果图。
[0036]图中数字表示：
[0037]图1中：1
‑
01
‑
第一层微波板；1
‑
02
‑
第一层焊料片；1
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03
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，清洗微带板大面积接地连接结构的焊接面；S2，选择焊料片，根据焊接面的形状及大小成形焊料片，将成形后焊料片清洗干净；S3，在焊料片上均匀刷涂助焊剂；S4，将微带板大面积接地连接结构、焊料片安装固定，并采用工装加载装夹成一个组合体；S5，将组合体放入焊接设备中，通过焊料的熔点设置温度曲线，进行焊接；S6，焊后清洗，并采用X
‑
ray检测组合体焊接面焊接质量。2.如权利要求1所述的一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法，其特征在于，所述步骤S1中微带板大面积接地连接结构的微波结构包括由微波板与金属壳体堆叠组合而成的两层或两层以上的叠层结构。3.如权利要求2所述的一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法，其特征在于，所述微波结构为类同轴线垂直互联结构、波导耦合缝结构、谐振腔结构中的任意一种或任意几种组合。4.如权利要求2所述的一种有效控制微带板大面积接地焊料溢出的方法，其特征在于，所述微波结构的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈该青，吴瑛，赵丹，李森，刘颖，徐幸，李苗，孙大智，冯文文，倪靖伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：