[發(fā)明專利]一種基于真空定向輻射焊接微波電路基板的裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010594315.5
• 申請(qǐng)日: 2010-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN102059448A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解啟林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號(hào): B23K20/14
• 分類號(hào): B23K20/14;B23K20/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種真空條件下利用紅外定向輻射熱效應(yīng)，焊接微波電路基板的方法。

背景技術(shù)

微波電路基板的良好接地，對(duì)電性能的實(shí)現(xiàn)與穩(wěn)定很重要，因此減少焊接缺陷，改善接地效果是降低微波電路組裝成本、保證微波電路電性能可靠性及一致性的重要因素。低頻段微波電路基板與盒體底部之間通過螺釘連接就能滿足要求，可是對(duì)于陶瓷類脆性基板（如Al₂O₃、LTCC等）實(shí)際裝配過程中由于兩剛性接觸面平整度的差異，不僅存在接地間隙隨機(jī)變化，而且容易造成微波電路基板斷裂報(bào)廢；對(duì)于復(fù)合介質(zhì)類柔性基板，螺釘連接接地雖不會(huì)造成基板斷裂，由于其自身的柔性，即使接觸面無平整度差異也會(huì)存在明顯接地間隙，電路長期工作還會(huì)因螺釘松動(dòng)造成接地性能惡化現(xiàn)象。L波段以上微波電路若接地間隙明顯，就會(huì)發(fā)生S參數(shù)頻率漂移、傳輸損耗增加、可靠性降低等現(xiàn)象，目前國內(nèi)外應(yīng)用于高頻微波電路的基板與盒體底部之間的連接已普遍使用釬焊方法來減小接地面的間隙實(shí)現(xiàn)微波電路可靠接地。大家為了滿足電性能的要求，已經(jīng)探索出許多微波電路基板與盒體的焊接方法。由于大面積接地焊接的缺陷是隨機(jī)分布的，不同的焊接方法，其焊接缺陷分布、大小差異較大，因此業(yè)界一直在探索新方法，提高生產(chǎn)微波電路產(chǎn)品的合格率以及生產(chǎn)效率。常見方法如下：?

空氣中熱板加熱焊接方法：在空氣中由于熱傳遞的三種基本方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射都能發(fā)揮作用，對(duì)于小型盒體（一般情況下外型尺寸小于（30×15×10）內(nèi)微波電路基板焊接或頻率低于L波段的中型盒體（一般情況下外型尺寸小于（100×50×10）內(nèi)電路基板焊接，采用熱板加熱焊接，工件通過簡易夾具安裝固定，操作方便，生產(chǎn)效率高。隨著盒體尺寸增大，達(dá)到電路基板的焊接溫度，盒體在空氣中加熱時(shí)間相應(yīng)增加，由于沒有防氧化保護(hù)措施，焊料以及焊接界面氧化嚴(yán)重，焊料在焊接界面內(nèi)的潤濕能力下降，容易產(chǎn)生焊接缺陷。另外由于空氣的存在造成焊接面內(nèi)的氣泡增多，即產(chǎn)生更多焊接缺陷，影響高頻（高于L波段）微波電路的性能。?

氣氛保護(hù)爐中加熱焊接方法：在氣氛保護(hù)下熱傳遞的三種基本方式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射都能發(fā)揮作用，對(duì)于小型盒體（一般情況下外型尺寸小于（30×15×10）內(nèi)微波電路基板接地焊接或頻率低于L波段的中型盒體（一般情況下外型尺寸小于（100×50×10）內(nèi)電路基板接地焊接，與空氣中一樣，熱板加熱效率高，工件通過專用夾具安裝固定，操作比較方便。對(duì)于氣氛保護(hù)爐來說，由于需要先排除箱體中空氣后再充滿保護(hù)氣氛，生產(chǎn)效率比熱板焊接低，但是避免了空氣中氧氣的氧化影響，減少了一些焊接缺陷。缺點(diǎn)是隨著盒體尺寸增大，由于保護(hù)氣氛的存在，焊接過程中焊接面也不容易排出裹夾進(jìn)入的氣體，焊接接地面焊接缺陷仍然明顯存在，仍然會(huì)影響高頻（高于L波段）微波電路的性能。?

真空爐中電阻帶加熱焊接方法：在真空條件下，熱傳遞的傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種基本方式中，只有輻射發(fā)揮主要作用，傳導(dǎo)在盒體材料內(nèi)部能夠起作用，對(duì)于小型盒體（一般情況下外型尺寸小于（30×15×10）內(nèi)微波電路基板接地焊接，由于固定夾具等遮蔽效應(yīng)，不同區(qū)域溫差大，溫度均勻化時(shí)間長，焊接質(zhì)量難于控制；對(duì)于大型盒體（一般情況下外型尺寸大于（100×50×10）內(nèi)微波電路基板接地焊接，對(duì)流的作用雖沒有發(fā)生，內(nèi)部傳導(dǎo)作用明顯，加熱效率較高。工件通過專用夾具安裝固定，操作比較方便。由于裝載量大，盒體自身熱容量又大，焊接加熱時(shí)間長，為減小焊接面的氧化，對(duì)真空度的要求較高，一般情況下真空度小于5×10^-3Pa，設(shè)備真空系統(tǒng)需要配置分子泵或擴(kuò)散泵，溫度控制精度高，抽真空以及溫度均勻化時(shí)間、焊接保溫時(shí)間合在一起大約需3小時(shí)，焊接質(zhì)量較高。由于真空度要求高，因此設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投入大，焊接周期長，焊接效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明內(nèi)容

為了解決中小型盒體（外型尺寸小于100×50×10）和微波電路基板接地焊接存在的對(duì)真空度的要求較，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投入大，焊接周期長，焊接效率較低的問題，本發(fā)明提供一種基于真空定向輻射焊接微波電路基板的裝置。

本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下：

一種基于真空定向輻射焊接微波電路基板的裝置包括真空罩體，真空罩體的一側(cè)設(shè)有出氣口，另一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口；所述真空罩體內(nèi)底部設(shè)有工件支架，工件支架下部設(shè)有一根以上的輻射燈管，輻射燈管的接電接口位于真空罩體下部一側(cè)。

????所述輻射燈管為紅外加熱燈管，紅外加熱燈管的單管額定功率800W。

所述真空罩體內(nèi)的工作真空度小于5×10^-1Pa。