CN103956559B - 一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可使铁氧体微带隔离器与金属载片在真空焊接炉中进行批量焊接从而提高生产效率、降低生产成本的焊接用工装及使用该工装进行焊接的方法。该焊接用工装包括铁合金的底座、与底座相配合的不吸磁的定位框、以及用于压紧待焊的铁氧体微带隔离器与金属载片的永磁件，底座上设有若干放置金属载片的容置槽，定位框上对应于容置槽的位置设有容永磁件下部穿过的通孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合集成电路，具体涉及一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装及焊接方法。
背景技术
目前，便携式终端、雷达等电子产品不断向轻量化、小型化发展，同时载频不断提高，向微波、毫米波发展，相应地要求电子元器件向小型化、薄型化发展。铁氧体微带隔离器体积小、厚度薄、高频性能好，在微波毫米波电子系统中越来越受青睐，特别是在需要高密度微组装的阵列天线系统中，铁氧体微带隔离器数量多，组装精度高，是系统中核心高频元器件之一。在高密度微组装中，为了避免高频元器件之间相互干扰和增强机械稳固性，通常把铁氧体微带隔离器封闭在金属壳内，因此铁氧体微带隔离器需要先焊接在金属载片上，再加上磁钢，然后扣上一个金属盖，使之封闭起来。同时，铁氧体微带隔离器在系统中处于高频路径上，因此要求焊接的精度很高，以便在后续微组装中提高组装精度。
目前，铁氧体微带隔离器与金属载片的焊接方法主要有手工逐件焊接和真空焊接炉批量焊接两种。手工逐件焊接速度慢，且焊接的一致性和精度不易保障，不适合大批量生产；真空炉批量焊接目前尚存在一些问题，主要是高频铁氧体微带隔离器面积小至数毫米，真空炉焊接时在上面施加金属重物块的重量往往不够，同时由于铁氧体材料很脆，若用点接触的方式施压又很容易把铁氧体微带隔离器压破，致使真空炉焊接难以实施，且金属重物块导热好，对真空焊接工艺中的温度曲线会产生不利影响，使真实的焊接温度曲线偏离设定的温度曲线，进而影响焊接质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可使铁氧体微带隔离器与金属载片在真空焊接炉中进行批量焊接从而提高生产效率、降低生产成本的焊接用工装。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，包括铁合金的底座、与底座相配合的不吸磁的定位框、以及用于压紧待焊的铁氧体微带隔离器与金属载片的永磁件，底座上设有若干放置金属载片的容置槽，定位框上对应于容置槽的位置设有容永磁件下部穿过的通孔。
本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种可使减小工装本身对焊接温度影响的焊接用工装。
为解决上述进一步技术问题，本发明所采用的技术方案为：所述永磁件包括铝合金的罩壳，罩壳内设有永磁体，罩壳底部包覆有耐高温热阻套。
本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种使用寿命长、且能时焊接后成品质量好的焊接用工装。
为解决上述进一步技术问题，本发明所采用的技术方案为：所述底座外表面镀有钛膜，钛膜厚度在0.05微米到2微米之间。
作为一种优选方案，所述底座为软磁合金的底座。
作为一种优选方案，所述底座为可伐合金的底座或坡莫合金的底座。
作为一种优选方案，所述永磁体为钐钴永磁体或钕铁硼永磁体；所述耐高温热阻套为全氟橡胶套或硅橡胶套。
作为一种优选方案，所述罩壳上部还设有提捏手柄。
作为一种优选方案，所述底座上四角处分别设有定位柱，所述定位框上相应位置设有相配合的定位孔。
本发明另一个所要解决的技术问题是：提供一种使用上述焊接工装对铁氧体微带隔离器与金属载片进行焊接的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种铁氧体微带隔离器与金属载片进行焊接的方法，其步骤为：a)在底座上的容置槽中放置待焊接的金属载片；b)在金属载片上放置焊片；c)将定位框放置在底座上，使定位框上的通孔位置与容置槽位置相对应；d)把待焊接的铁氧体微带隔离器吸附在永磁件上；e)把铁氧体微带隔离器连同永磁件放置在定位框的通孔中，使其与焊片及金属载片位置一致；f)取下定位框，根据具体的焊片材料特性设定温度曲线，在真空焊接炉中完成批量焊接；g)从永磁件及底座上取下已焊上金属载片的铁氧体微带隔离器。
作为一种优选方案，所述的焊片面积是铁氧体微带隔离器面积的70％至95％，其厚度在10微米至80微米之间。
本发明的有益效果是：该工装解决了铁氧体微带隔离器真空炉批量焊接时存在压块体积小压力不够或大体积压块点接触压紧易压坏元件的问题，选用铁合金材料做基座是为了能与永磁体形成强吸力，进而对铁氧体隔离器形成压力，取代传统的用金属重物快产生压力，使得从数十毫米见方到数毫米见方的铁氧体微带隔离器均可在空炉焊接炉中进行批量焊接。
基座上镀制一层钛膜是为了防止后续使用过程中基座生锈，避免脱落的锈粉影响焊接质量。
选用不吸磁的定位框，可以避免与永磁体相吸，影响后续铁氧体微带隔离器的安放。
耐高温热阻套一方面是起到热阻层的作用，降低焊接过程中罩壳和永磁体对焊接温度曲线的影响(真空炉焊接过程中，热量从真空焊接炉中的加热板传递给焊片，升/降温速度都比较快，若没有热阻层，则罩壳和永磁体与铁氧体隔离器之间可顺利的发生热量传递，进而影响焊接面的温度)；耐高温热阻套的另外一个作用是利用其弹性，避免刚性的永磁体和罩壳损伤铁氧体隔离器上精密的微带线。
用上述方法进行真空炉批量焊接后，在工艺未经彻底优化的情况下，焊透率普遍高于96％，焊接精度优于±15μm,铁氧体微带隔离器无压破现象，面积小至5毫米见方的铁氧体微带隔离器均可顺利实施批量焊接。
附图说明
图1是本发明所述工装用于定位待焊元件的结构示意图。
图2是本发明中永磁件的结构示意图。
图3是本发明所述工装上放置好待焊元件并将定位框取走后的结构示意图。
图1至图3中：1.底座，11.定位柱，2.定位框，3.永磁件，31.罩壳，32.提捏手柄，33.钕铁硼永磁体，34.耐高温全氟橡胶热阻套，4.铁氧体微带隔离器，5.焊片，6.金属载片。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1-3所示，一种铁氧体微带隔离器4与金属载片6焊接用工装，包括坡莫合金的底座1、与底座1相配合的不吸磁的铝质定位框2、以及用于压紧待焊的铁氧体微带隔离器4与金属载片6的永磁件3。底座1外表面镀有1微米的钛膜，底座1上设有若干放置金属载片6的容置槽，底座1上四角处分别设有定位柱11。定位框2上对应于容置槽的位置设有容永磁件3下部穿过的通孔，定位框2上设有与定位柱11相配合的定位孔。
所述永磁件3包括铝合金的罩壳31，罩壳31上部设有提捏手柄32，罩壳31内设有钕铁硼永磁体33，罩壳31底部包覆有耐高温全氟橡胶热阻套34。
一种运用上述工装对铁氧体微带隔离器4与金属载片6进行焊接的方法，其步骤为：a)在底座1上的容置槽中放置待焊接的金属载片6；b)在金属载片6上放置焊片5；c)将定位框2放置在底座1上，使定位框2上的通孔位置与容置槽位置相对应；d)把待焊接的铁氧体微带隔离器4吸附在永磁件3上；e)把铁氧体微带隔离器4连同永磁件3放置在定位框2的通孔中，使其与焊片5及金属载片6位置一致；f)取下定位框2，根据具体的焊片5材料特性设定温度曲线，在真空焊接炉中完成批量焊接；g)从永磁件3及底座1上取下已焊上金属载片6的铁氧体微带隔离器4。
其中所用焊片5面积优选是铁氧体微带隔离器4面积的70％至95％，其厚度在10微米至80微米之间。
下面附上两批焊接件的焊接实例：
实例1：
焊接后目检，隔离器无压破现象；按十抽一比例检测焊透率，焊透率全部大于96％。
实例2：
焊接后目检，隔离器无压破现象；按十抽一比例检测焊透率，焊透率全部大于96％。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，其特征在于：包括铁合金的底座、与底座相配合的不吸磁的定位框、以及用于压紧待焊的铁氧体微带隔离器与金属载片的永磁件，底座上设有若干放置金属载片的容置槽，定位框上对应于容置槽的位置设有容永磁件下部穿过的通孔。
2.如权利要求1所述的一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，其特征在于：所述永磁件包括铝合金的罩壳，罩壳内设有永磁体，罩壳底部包覆有耐高温热阻套。
3.如权利要求2所述的一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，其特征在于：所述底座外表面镀有钛膜，钛膜厚度在0.05微米到2微米之间。
4.如权利要求3所述的一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，其特征在于：所述底座为软磁合金的底座。
5.如权利要求4所述的一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，其特征在于：所述底座为可伐合金的底座或坡莫合金的底座；所述永磁体为钐钴永磁体或钕铁硼永磁体；所述耐高温热阻套为全氟橡胶套或硅橡胶套。
6.如权利要求2所述的一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，其特征在于：所述罩壳上部还设有提捏手柄。
7.如权利要求1-6中任一项所述的一种铁氧体微带隔离器与金属载片焊接用工装，其特征在于：所述底座上四角处分别设有定位柱，所述定位框上相应位置设有相配合的定位孔。
8.一种采用如权利要求1-7所述焊接用工装对铁氧体微带隔离器与金属载片进行焊接的方法，其步骤为：a）在底座上的容置槽中放置待焊接的金属载片；b）在金属载片上放置焊片；c）将定位框放置在底座上，使定位框上的通孔位置与容置槽位置相对应；d）把待焊接的铁氧体微带隔离器吸附在永磁件上；e）把铁氧体微带隔离器连同永磁件放置在定位框的通孔中，使其与焊片及金属载片位置一致；f）取下定位框，根据具体的焊片材料特性设定温度曲线，在真空焊接炉中完成批量焊接；g）从永磁件及底座上取下已焊上金属载片的铁氧体微带隔离器。
9.如权利要求8所述的焊接方法，其特征在于：所述的焊片面积是铁氧体微带隔离器面积的70%至95%，其厚度在10微米至80微米之间。
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