[發明專利]一種耐高低溫阻抗變換器的制備方法

在審

• 申請號: 201410453399.9
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104242854A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 王淑芝;盧偉;紀奕才;方廣有
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H03H3/00
• 分類號: H03H3/00;H01F41/12
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;郭德忠

技術領域

本發明涉及一種耐高低溫阻抗變換器的制備方法，具體地說，特別涉及一種應用于航天產品的耐高低溫阻抗變換器的制備方法，屬于微波技術領域。

背景技術

傳輸線阻抗變換器又稱為傳輸線變壓器，它是以傳輸線繞制在磁環上而得名。磁環表面涂層的耐壓通常較低，為提高阻抗變換器的耐壓特性會在變壓器制作構成中采取特殊的制備方法進行處理。目前，有以下兩種常用的阻抗變換器制備方法：一種方法是對磁環浸絕緣漆，然后再在磁環上繞傳輸線；另一種方法是在磁環上繞絕緣膠帶，如聚酰亞胺膠帶，然后再其上繞傳輸線。通常將繞制完成后的阻抗變換器灌封在模具內或封裝在金屬管殼、塑封管殼內，以防止傳輸線與磁環的位移磨損產生磁環表面與傳輸線的接觸造成器件失效，或性能不穩定。

航天產品在外太空特別是月球表面環境中，要適應最低-180℃，最高+120℃的溫度環境，在如此大的溫差情況下，航天產品的器件不能因熱脹冷縮的溫度應力而損壞；同時，阻抗變換器工作電壓高達1000V，傳輸線和磁環都必須滿足高壓工作要求，但是，由于通常磁環表面涂層耐壓較低，因此無法滿足所述應用需求。按照所述目前常用的兩種阻抗變換器制備方法，主要是對磁環進行絕緣漆浸潤或者絕緣膠帶包覆，然后對繞制完成的阻抗變換器進行封裝。所述制備方法由于受到材料和應用環境的制約，存在許多固有的缺陷：首先，現有絕緣漆不能適應月球-180℃～+120℃的環境溫度，不能保證制得的阻抗變換器在月球環境中具有良好穩定的性能；其次，浸潤絕緣漆和包覆絕緣膠帶會增加阻抗變換器的體積和重量，在航天應用中任何重量的增加都意味著成本的大幅提高，且安裝空間限制非常嚴格，這兩種方式均不能滿足航天產品的應用需求。因此在航天產品中使用的阻抗變換器不能沿用目前常用的阻抗變換器制備方法進行制備。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種耐高低溫阻抗變換器的制備方法，所述方法根據航天產品應用環境的特點，解決了現有阻抗變換器制作方法不能滿足航天產品應用需求的問題，所述方法制得的阻抗變換器可適應-180℃～+120℃的溫差變化以及高達1000V電壓的工作環境。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種耐高低溫阻抗變換器的制備方法，所述方法步驟如下：

(1)用真空氣相沉積方法對干燥清潔的磁環整體進行聚對二甲苯(Parylene)真空涂覆；

(2)在真空涂覆后的磁環上繞漆包線；

(3)將所述繞有漆包線的磁環焊接到印制板上，得到阻抗變換器；

(4)對阻抗變換器用真空氣相沉積方法進行聚對二甲苯真空涂覆，得到所述一種耐高低溫阻抗變換器；

其中，步驟(1)和步驟(2)真空涂覆的聚對二甲苯涂層厚度分別為20μm～25μm；

所述真空氣相沉積方法為公知技術，符合美軍標MIL-I-46058，可以使用美國SCS公司生產的聚對二甲苯涂敷系統PDS2060設備完成；設備操作和運行按照SCS公司的操作手冊進行；

所述磁環為宇航級磁環；漆包線為聚酰亞胺漆包線，執行標準為GB/T6109.6；

所述聚對二甲苯為符合美軍標MIL-I-46058的C型聚對二甲苯(Parylene-C)和/或N型聚對二甲苯(Parylene-N)，優選為C型聚對二甲苯。

有益效果

1.本發明提供了一種耐高低溫阻抗變換器的制備方法，所述方法采用聚對二甲苯對阻抗變換器進行真空沉積涂敷，原因在于：聚對二甲苯是一種由真空沉積形成的獨特的熱塑性高分子化合物，這種高分子材料具有高介電強度，20μm～25μm厚聚對二甲苯的介電強度在直流短時為220V/μm，能夠形成致密、無氣孔的勻質涂層，因而能在磁環表面形成無氣隙的優質保護層；經過聚對二甲苯真空涂敷后，在磁環表面形成高介電強度絕緣層，隔離漆包線與磁環介質之間的磨損，形成低摩擦力界面，磁環上繞漆包線后焊接到印制板上得到阻抗變換器，再做一次聚對二甲苯真空涂敷，則在焊點和漆包線上及磁環表面又形成一層致密、無氣孔的勻質高絕緣強度涂層，這樣防止了漆包線與磁環間的摩擦產出現破皮現象，同時焊點得到保護，所述方法經過兩次真空涂敷聚對二甲苯，可以完全保證制得的阻抗變換器在脈沖1000V狀態下正常安全工作；同時，聚對二甲苯溫度窗口比較寬，熱穩定性到275℃，抗低溫性到-200℃，可同時適應地面存儲和空間應用環境；