[發明專利]微波組件殼體與蓋板氣密封焊的方法

無效

• 申請號: 201110233881.8
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102941411A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 任穎丹;黃浩遠;王立春
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: B23K26/12
• 分類號: B23K26/12;B23K26/20
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及電子設備技術領域，具體涉及一種密封微波組件殼體通過激光焊接與蓋板氣密封焊的方法。?

背景技術

微波組件作為重要電子設備組件，因而對氣密封裝時采用的工藝手段有較多限制：(1)密封時腔體內部溫度不能超過芯片或焊料所能承受的最高溫度，以避免芯片損壞或焊點熔化；(2)密封時不能有毒害氣體揮發，最好在保護氣氛內進行，密封后要保證殼體內環境的潔凈；(3)密封后要保證焊縫強度，至少能承受一個負壓的內力。?

由于激光封焊技術不但能夠滿足以上基本條件，還具有焊接軌跡靈活、氣密性高、熱影響區小、加工過程無接觸等其他優勢，由此對于激光封焊技術在微波組件殼體的氣密封裝中的應用得到推廣。?

激光焊接是將高強度激光束直接輻射至材料表面，使材料局部熔化實現焊接。在激光與材料相互作用過程中，會出現光的反射、吸收、熱傳導以及其他物理與化學的變化。?

在大多數有關激光焊接技術的文獻資料中，都對激光焊接的理論做了詳細闡述，包括對影響激光焊接的工藝參數如功率密度、脈沖波形、離焦量、保護氣體等做了理論分析。?

隨著現代雷達技術的快速發展，對微波組件的小型化提出了越來越高的要求。為了適應這種要求，MCM多芯片組裝技術應運而生，由于這種技術直接使用裸芯片封裝，所以加大了工藝的難度和對可靠性的要求。由于空氣中存在?大量水汽、鹽霧等，這些微粒若進入到組件內部，會腐蝕電路焊點，降低電路性能，或使電路模塊失效。所以，必須對采用MCM多芯片組裝的微波組件進行氣密封裝。?

發明內容

本發明所要解決的問題是按照GJB548A規定，航天產品上微波組件的氣密性要求達到漏率1×10^-8Pa·m³/s。為了成千上萬的組件便于裝配，陣列整齊，一致性好，本發明提出一種密封微波組件鋁合金殼體與蓋板氣密封焊的方法本方法采用專用夾具，激光焊接技術完成。?

本發明通過優化殼體結構與焊接夾具，實現了激光封焊微波組件鋁合金殼體與蓋板氣密封焊，相對于現有技術，本發明有效的提高了氣密合格率，降低了生產成本，能夠實現在保護氣氛下氣密封裝微波組件，提高了微波組件的可靠性和壽命。?

附圖說明

圖1為微波組件微組裝結構示意圖?

圖2為三種焊接接頭的結構示意圖?

圖3為激光焊接脈沖波形圖?

圖4為磁性夾具的結構示意圖?

附圖標識：a為搭接接頭；b為限位式搭接接頭；C為對接接頭?

具體實施方式

發明為解決其技術問題而采用的技術方案是提供一種密封微波組件鋁合金殼體，其創新點在于，采用激光封焊，并選擇限位式搭接結構作為微波組?件殼體與蓋板氣密封焊的接頭形式，在充滿Ar的手套箱內進行密封焊接，在焊接時采用磁性夾具，該磁性夾具的磁性底座與壓塊相互吸引。?

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡述本發明。?

如圖1所示是微波組件的結構組成，一般微波組件外殼形狀都是方形箱子狀，由殼體、內部微電路、腔內保護氣體和蓋板組成，還有用于信號輸入輸出的玻珠，用于電源供給的插座，這些接插件與殼體間的密封一般在微波組件組裝前使用軟釬焊進行密封，而為了保證組件氣密性和可靠性，微波組件殼體與蓋板的密封，最關鍵的部分就是焊接的接頭，可加工性、返修可操作性，應力釋放性、氣密性、機械強度。根據經驗和查閱相關資料，如如圖2所示的三種熱應力較小的接頭結構通過實驗得到選擇(a)組雖然加工容易，但手套箱內操作難度大，管殼和蓋板很難對準，故氣密不合格率很高；(c)組結構的氣密合格率比(a)組高，但對殼體的機加工要求太高，而且返修時開蓋也很困難；(b)組的限位式搭接結構，在合格率、可加工性、可操作性和返修難易程度等方面，具有綜合優勢，且漏率滿足GJB要求。故選擇(b)限位式搭接結構作為微波組件殼體與蓋板氣密封焊的接頭形式。?

本發明采用國產Han’Laser?PB300型激光焊接機，對于鋁合金等易產生裂紋的金屬，采用如圖3所示的三階段激光脈沖波型，從而使被焊工件經歷預熱→熔融→保溫的變化過程，則可以得到較為滿意的焊點質量如圖2(b)。采用負離焦2mm，焊接能量12.56J，焊接處熔融浸透，表面平整光亮，焊接效果較好?

為了保證組件內部氣氛要求，所有組件密封焊均在充滿Ar的手套箱內進行。手套箱手套比較厚重，操作不便。因此，在焊接時采用磁性夾具，該磁性夾具的磁性底座與壓塊相互吸引。?