[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于射頻微波大電流銅芯玻璃絕緣子的工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111193037.7
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113823469B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐興林;史保
• 申請（專利權(quán)）人: 成都市凌巨通科技有限公司
• 主分類號: H01B19/04
• 分類號: H01B19/04;H01B19/00
• 代理公司: 成都時譽(yù)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51250
• 代理人: 王杰

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于射頻微波大電流銅芯玻璃絕緣子的工藝方法，屬于加工工藝技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：S1材料選取：確定銅芯玻璃絕緣子內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)、外導(dǎo)體三者熱膨脹系數(shù)，即銅芯、玻璃介質(zhì)、可伐合金三者熱膨脹系；S2結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)、內(nèi)導(dǎo)體載流/承受功率及阻抗匹配要求設(shè)計絕緣子結(jié)構(gòu)尺寸；S3銅芯加工：選型材紫銅/純銅線進(jìn)行加工，將紫銅/純銅線加工成設(shè)計要求長度時需要將銅線校直再進(jìn)行線切割等。本發(fā)明中，加工成本低；填補(bǔ)了市面上無銅芯玻璃絕緣子技術(shù)空白；銅芯玻璃絕緣子有效降低其內(nèi)導(dǎo)體自身發(fā)熱，解決了射頻微波產(chǎn)品此前所使用內(nèi)導(dǎo)體為可伐合金材料自身發(fā)熱問題；提升了射頻微波大電流產(chǎn)品可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于銅芯玻璃絕緣子加工工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于射頻微波大電流銅芯玻璃絕緣子的工藝方法。

背景技術(shù)

-80℃～450℃內(nèi)，玻璃與可伐合金膨脹系數(shù)相近，為滿足玻璃絕緣子熱膨脹、氣密性測試要求，目前射頻微波領(lǐng)域使用的玻璃絕緣子內(nèi)導(dǎo)體(針)多為可伐合金(以下簡稱可伐合金玻璃絕緣子)，大電流通過時，形成趨膚效應(yīng)，電流從鍍金層表面流過，致使可伐合金內(nèi)導(dǎo)體自身溫度升高。

射頻/微波大電流(大功率)模塊/組件中使用的可伐合金玻璃絕緣子，模塊或組件工作時其絕緣子內(nèi)導(dǎo)體自身發(fā)熱嚴(yán)重，通過紅外測溫儀測試可伐合金玻璃絕緣子內(nèi)導(dǎo)體溫度達(dá)到200℃左右，軍工產(chǎn)品采用有鉛焊接(焊料熔點(diǎn)180℃左右，如Sn63Pb37其熔點(diǎn)為183℃)，當(dāng)焊點(diǎn)溫度達(dá)到160℃以上，焊錫開始變軟，嚴(yán)重影響焊點(diǎn)可靠性。

目前市面上有絕緣介質(zhì)為聚四氟乙烯的銅芯絕緣子(以下簡稱銅芯聚四氟乙烯絕緣子)，對氣密性無特殊要求，可選用絕四氟乙烯銅芯絕緣子，但在使用過程存在的工藝缺陷：1)在烙鐵對絕緣子針進(jìn)行加熱時，內(nèi)導(dǎo)體(銅芯)與聚四氟乙烯兩者之間會出現(xiàn)松動(當(dāng)烙鐵觸碰到內(nèi)導(dǎo)體一端時，其另一端會出現(xiàn)移位：若模塊已封裝好，再將模塊裝配/焊接到組件上時，烙鐵在觸碰到到內(nèi)導(dǎo)體時，其另一端可能出現(xiàn)移位引起虛焊或開路，需重新對其拆蓋返修)；2)采用聚四氟乙烯活化劑對聚四氟乙烯活化后，在常溫下可以將銅芯與聚四氟乙烯粘接牢固，使用烙鐵對絕緣子內(nèi)導(dǎo)體加熱焊接時，內(nèi)導(dǎo)體與聚四氟乙烯之間同樣會松動，采用粘接工藝不可行，且粘接效率低下。

因此，現(xiàn)階段需設(shè)計一種應(yīng)用于射頻微波大電流銅芯玻璃絕緣子的工藝方法，來解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種應(yīng)用于射頻微波大電流銅芯玻璃絕緣子的工藝方法，用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于射頻微波大電流銅芯玻璃絕緣子的工藝方法，包括以下步驟：

S1材料選取：確定銅芯玻璃絕緣子內(nèi)導(dǎo)體_銅芯、絕緣介質(zhì)_玻璃介質(zhì)、外導(dǎo)體_可伐合金三者熱膨脹系數(shù)，盡量能三者熱膨脹系數(shù)接近，以滿足燒結(jié)工藝性要求：1)根據(jù)產(chǎn)品電流/功率大小確定銅芯玻璃絕緣子內(nèi)導(dǎo)體材料(銅芯具體型號)，為最大滿足載流/功率需求，內(nèi)導(dǎo)體可直接選用紫銅；2)外導(dǎo)體為可伐合金；3)根據(jù)內(nèi)導(dǎo)體(銅芯材質(zhì)牌號)、外導(dǎo)體材料(可伐合金)的熱膨脹系數(shù)來選擇絕緣介質(zhì)玻璃具體牌號；

S2結(jié)構(gòu)設(shè)計：根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)、內(nèi)導(dǎo)體載流/承受功率及阻抗匹配要求設(shè)計絕緣子結(jié)構(gòu)尺寸(包括內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體及絕緣介質(zhì)尺寸)；

S3銅芯加工：紫銅/純銅較軟，加工時銅芯彎曲變形，銅芯將很難裝配到玻璃坯中。可選型材紫銅(純銅)線進(jìn)行加工(根據(jù)設(shè)計要求選取相應(yīng)直徑的紫銅線)，將紫銅(純銅)線加工成設(shè)計要求長度時需要將銅線校直再進(jìn)行線切割；

S4銅芯氧化：對加工好的銅芯進(jìn)行氧化處理，使銅芯表面生成一層氧化膜，玻璃無機(jī)氧化物與金屬氧化物相互作用，增加燒結(jié)時與玻璃之間浸潤性(結(jié)合力)；

S5玻璃坯加工：玻璃坯加工精度高，根據(jù)設(shè)計圖紙要求加工玻璃坯，玻璃坯與內(nèi)導(dǎo)體銅芯、外導(dǎo)體可伐合金采取緊配合方式，三者之間滿足0.01～0.02mm間隙尺寸。