CN107396546A - 小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法 - Google Patents

小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法 Download PDF

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CN107396546A CN201710478806.5A CN201710478806A CN107396546A CN 107396546 A CN107396546 A CN 107396546A CN 201710478806 A CN201710478806 A CN 201710478806A CN 107396546 A CN107396546 A CN 107396546A
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赵影
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Abstract

本发明公开了一种小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法，包括：步骤1：制作电路组件；步骤2：电装；步骤3：封盖；步骤4：筛选试验、测试和激光打标。该制作方法操作简单、易学易掌握，并且工艺稳定性好，大大提高了制成产品的质量。

Description

小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法
技术领域
本发明涉及微波模块制作加工，具体地，涉及一种小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法。
背景技术
在现代雷达系统中，低相位噪声、高稳定度、高频谱纯度的频率源是其核心部件，对提高系统性能有着直接的关系。近年来，随着国防事业的不断发展，对频率源的性能指标提出了越来越高的要求，这主要表现在产品性能、工作环境、产品可靠性、小型化、抗振动冲击等方面要求。我们将数字锁相和同轴介质相结合，优化电路设计，让其能发挥各自的长处来达到最佳的性能，虽然在功耗和远端相位噪声性能方面稍有不足，但由于其自身具备的多种显著优点，使得锁相同轴型介质频率源在各种频率综合的场合下有着广泛的应用，特别是抗振性、小型化、高稳定性、高环境适应性等方面要求比较高的场合，完全满足卫星通信系统整机的小型化、易集成的需求。
因此，急需要提供一种能够提高工艺稳定性和制作产品质量的小型化的Ku波段锁相同轴介质微波频率源工艺制作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法，该制作方法操作简单、易学易掌握，并且工艺稳定性好，大大提高了制成产品的质量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法，包括：
步骤1：制作电路组件；
步骤2：电装；
步骤3：封盖；
步骤4：筛选试验、测试和激光打标。
优选地，步骤1包括：
首先，制作谐波混频锁相电路组件；其次，制作振荡电路组件；最后，对谐波混频锁相电路组件和振荡电路组件进行清洗。
优选地，制作谐波混频锁相电路组件包括：
a、将谐波混频锁相电路印制板摆放平整，利用网板在电路印制板相应的焊盘上丝印一层183℃焊膏；
b、在显微镜下将元器件摆放至电路板相应的位置；
c、打开十温区无铅热风回流炉的控制计算机，调出183℃焊锡膏回流焊接曲线，启动开关，先让设备自动空运行加热25-30min，待所有温区温度达到设定值后，把摆放好元器件的谐波混频锁相印制板放在传送带上；放置印制板时，印制板之间的距离为30cm，完成焊接后，将印制板放置在滤纸上自然冷却至25℃；
d、在显微镜下检查电路板表面有无多余焊膏、焊锡珠，元器件安装的位置、方向是否正确，以及，检查元器件摆放是否平整、居中；
其中，焊膏的牌号为SN63CR37AGS89.5。
优选地，制作振荡电路组件包括：
a、在振荡电路印制板的背面上均匀地涂覆一层217℃焊膏，并平整地放置在腔体内，再将压块放在振荡电路印制板上，然后装上盖板并用螺钉固定好；最后在绝缘子和加电针上四周涂覆一层217℃焊膏，将其放置到腔体的相应位置上，完成后将其放置在230℃加热平台上进行烧结。烧结完成后将待焊接元器件的振荡电路组件冷却至25℃，取下上盖板，清洗干净；
b、使用半自动点胶机在待焊接元器件的振荡电路组件中的振荡电路印制板的正面电路上的待焊接元器件位置点涂183℃焊膏，正确摆放元器件并检查无误后，将其放置在200℃加热平台上进行烧结；完成焊接后，将振荡电路组件放置在滤纸上自然冷却至25℃；
c、自检以确保振荡电路板表面无多余焊膏、焊锡珠，确保元器件安装的位置、方向正确，确保元器件摆放平整、居中，以及，确保基板表面、四周缝隙无多余焊膏、焊锡珠；
其中，焊膏的牌号为ALPHAOM338。
优选地，清洗包括：
a、分别将谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件放入汽相清洗机里盛有60℃清洗剂的清洗槽中热煮19-21min；
b、清洗结束后，取出分别放入盛有60℃酒精的培养皿中，使用刷子刷洗基板表面，电路板元器件四周缝隙使用毛刷进行刷洗4-6min；再分别将谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件放进50℃的烘箱内烘烤4-6min；
其中，清洗剂的牌号为ABZOL CEG CLEANER。
优选地，步骤2包括：
a、将谐波混频锁相电路板利用固定螺丝、垫片安装到腔体内部；
b、将加热平台设置为145-155℃，并预热5-10min，将腔体放置在加热平台上，在显微镜下完成对谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件连接线的焊接，焊接完成后放置在滤纸上自然冷却25℃，冷却后使用酒精棉球将焊接处的助焊剂擦洗干净；
c、安装SMA接头，并使用螺丝刀安装固定螺钉；
d、将电装后的组件放置在显微镜下进行自检，确保基板表面、四周缝隙处应无多余焊膏、焊锡珠及助焊剂。
优选地，步骤3包括：
a、在电烙铁上安装烙铁头，将温度设置为345-355℃，并打开电烙铁开关进行预热；打开加热平台，将温度设置为115-125℃并进行预热；
b、用手术刀沿着腔体内腔壁上下沿处，将壁沿镀层刮掉1mm；
c、将腔体、上下盖板放置在加热平台上预热3-5min；
d、分别在腔体封盖处、上下盖板封接处涂覆一层松香；
e、分别用镊子压住上下盖板，利用120℃的焊锡丝，在加热平台上完成对上下盖板的封接面，均匀地敷上一层焊锡，敷锡完成后，将其放置在滤纸上自然冷却至25℃，后再放入盛有酒精的培养皿中，并使用毛刷将其刷洗干净；
f、利用工装将腔体固定在加热平台上，利用120℃的焊锡丝，先完成对腔体上部焊接处的敷锡，将腔体旋转180°，再完成对其下部焊接处的敷锡，敷锡完成后，将其放置在滤纸上自然冷却至25℃，再用酒精棉球擦拭敷锡处，将助焊剂清除干净；
g、在腔体上部放置上盖板并置于加热平台上，利用镊子的尾部按压在盖板上让盖板和腔体预热3-5min；
h、等腔体及盖板预热结束后，将电烙铁的尖头对准上盖板与腔体的缝隙处，利用电烙铁对腔体加热；
i、将120℃焊锡丝对准电烙铁尖头的位置，烙铁头顺着缝隙滑行，保持焊锡丝步进与电烙铁的步进一致；
j、待焊锡丝逐步熔化并粘附在缝隙表面上时，利用烙铁头快速沿着缝隙将焊锡拉平；
k、等到焊锡冷却固化后松开镊子，完成上盖板的封焊；
l、将焊接好上盖板的组件翻转180°，重复g-k步骤以完成下盖板的封焊；
m、利用小铲刀将多余溢出来的焊锡铲除干净并检查。
根据上述技术方案，本发明提供一种小型化Ku波段的锁相同轴介质微波频率源的工艺制作方法，此方法中，电路板与壳体的烧结采用手工涂敷焊膏，利用加热平台上烧结的方法；谐波混频锁相电路组件的制作，采用丝网印刷焊膏，利用半自动回流焊炉进行再流焊烧结工艺方法；振荡电路组件的制作，因元器件数量较少，可利用半自动点胶机点涂焊膏，采用加热平台烧结工艺。通过这两种再流焊工艺的结合，不仅保证了焊接质量，同时工艺简单、易操作，还提高了生产效率；盖板安装采用120℃焊锡丝锡封的方式，确保了盖板安装的快捷、可靠。本发明的制作工艺满足了工艺的稳定性和产品质量一致性要求，同时满足用户小批量供货的需求。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明中的谐波混频锁相电路板装配图；
图2是本发明中的一种振荡电路印制板；
图3是本发明中的另一种振荡电路印制板；
图4是本发明中的待焊接元器件的振荡电路组件；
图5是本发明中的振荡电路印制板装配图；
图6是本发明中电装后的组件图；
图7是本发明中腔体的结构示意图；以及
图8是本发明中的小型化Ku波段的锁相同轴介质微波频率源的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供一种小型化锁相同轴介质微波频率源(如图8所示)的制作方法，包括：
步骤1：制作电路组件；步骤2：电装；步骤3：封盖；步骤4：筛选试验、测试和激光打标。
其中，步骤1包括：首先，制作谐波混频锁相电路组件；其次，制作振荡电路组件；最后，对谐波混频锁相电路组件和振荡电路组件进行清洗。
制作谐波混频锁相电路组件包括：a、将谐波混频锁相电路印制板摆放平整，利用网板在电路印制板相应的焊盘上丝印一层183℃焊膏；b、对照谐波混频锁相电路板装配(如图1所示)及元器件清单，在显微镜下将元器件摆放至电路板相应的位置；c、打开十温区无铅热风回流炉的控制计算机，调出183℃焊锡膏回流焊接曲线，启动开关，先让设备自动空运行加热25-30min，待所有温区温度达到设定值后，把摆放好元器件的谐波混频锁相印制板放在传送带上；放置印制板时，印制板之间的距离为30cm，完成焊接后，将印制板放置在滤纸上自然冷却至25℃；d、在显微镜下检查电路板表面有无多余焊膏、焊锡珠，元器件安装的位置、方向是否正确，以及，检查元器件摆放是否平整、居中；
其中，焊膏的牌号为SN63CR37AGS89.5。
制作振荡电路组件包括：a、在振荡电路印制板(如图2和图3所示)的背面上均匀地涂覆一层217℃焊膏，并平整地放置在腔体内，再将压块放在振荡电路印制板上，然后装上盖板并用螺钉固定好；最后在绝缘子和加电针上四周涂覆一层217℃焊膏，将其放置到腔体的相应位置上，完成后将其放置在230℃加热平台上进行烧结。烧结完成后将待焊接元器件的振荡电路组件(如图4所示，其中，B1为腔体，B2为振荡电路印制板1，B3为振荡电路印制板2，B4-B5为绝缘子142-1000-002，B6-B9为加电针2502B，B10为绝缘子4300-003。)冷却至25℃，取下上盖板，清洗干净；b、使用半自动点胶机在待焊接元器件的振荡电路组件中的振荡电路印制板的正面电路上的待焊接元器件位置点涂183℃焊膏，对照装配图(图5)正确摆放元器件并检查无误后，将其放置在200℃加热平台上进行烧结；完成焊接后，将振荡电路组件放置在滤纸上自然冷却至25℃；c、自检以确保振荡电路板表面无多余焊膏、焊锡珠，确保元器件安装的位置、方向正确，确保元器件摆放平整、居中，以及，确保基板表面、四周缝隙无多余焊膏、焊锡珠；其中，焊膏的牌号为ALPHAOM338。
清洗包括：a、分别将谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件放入汽相清洗机里盛有60℃清洗剂的清洗槽中热煮19-21min；b、清洗结束后，取出分别放入盛有60℃酒精的培养皿中，使用刷子刷洗基板表面，电路板元器件四周缝隙使用毛刷进行刷洗4-6min；再分别将谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件放进50℃的烘箱内烘烤4-6min；其中，清洗剂的牌号为ABZOL CEG CLEANER。
步骤2包括：a、对照电装后组件(如图6所示，其中，B1为振荡电路组件，B2为谐波混频锁相电路组件，B3-B13为螺钉，B14-B15为SMA接头，B16-B18为高温导线。)将谐波混频锁相电路板利用固定螺丝、垫片安装到腔体内部；b、将加热平台设置为145-155℃，并预热5-10min，将腔体放置在加热平台上，在显微镜下完成对谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件连接线的焊接，焊接完成后放置在滤纸上自然冷却25℃，冷却后使用酒精棉球将焊接处的助焊剂擦洗干净；c、安装SMA接头，并使用螺丝刀安装固定螺钉；d、将电装后的组件放置在显微镜下进行自检，确保基板表面、四周缝隙处应无多余焊膏、焊锡珠及助焊剂。
步骤3包括：a、在电烙铁上安装烙铁头，将温度设置为345-355℃，并打开电烙铁开关进行预热；打开加热平台，将温度设置为115-125℃并进行预热；b、用手术刀沿着腔体内腔壁上下沿处，将壁沿镀层刮掉1mm；c、将腔体、上下盖板放置在加热平台上预热3-5min；d、分别在腔体封盖处、上下盖板封接处涂覆一层松香；e、分别用镊子压住上下盖板，利用120℃的焊锡丝，在加热平台上完成对上下盖板的封接面，均匀地敷上一层焊锡，敷锡完成后，将其放置在滤纸上自然冷却至25℃，后再放入盛有酒精的培养皿中，并使用毛刷将其刷洗干净；f、利用工装将腔体固定在加热平台上，利用120℃的焊锡丝，先完成对腔体上部焊接处的敷锡，将腔体旋转180°，再完成对其下部焊接处的敷锡，敷锡完成后，将其放置在滤纸上自然冷却至25℃，再用酒精棉球擦拭敷锡处，将助焊剂清除干净；g、在腔体(如图7所示)上部放置上盖板并置于加热平台上，利用镊子的尾部按压在盖板上让盖板和腔体预热3-5min；h、等腔体及盖板预热结束后，将电烙铁的尖头对准上盖板与腔体的缝隙处，利用电烙铁对腔体加热；i、将120℃焊锡丝对准电烙铁尖头的位置，烙铁头顺着缝隙滑行，保持焊锡丝步进与电烙铁的步进一致；j、待焊锡丝逐步熔化并粘附在缝隙表面上时，利用烙铁头快速沿着缝隙将焊锡拉平；k、等到焊锡冷却固化后松开镊子，完成上盖板的封焊；l、将焊接好上盖板的组件翻转180°，重复g-k步骤以完成下盖板的封焊；m、利用小铲刀将多余溢出来的焊锡铲除干净并检查。
此方法中，电路板与壳体的烧结采用手工涂敷焊膏，利用加热平台上烧结的方法；谐波混频锁相电路组件的制作，采用丝网印刷焊膏，利用半自动回流焊炉进行再流焊烧结工艺方法；振荡电路组件的制作，因元器件数量较少，可利用半自动点胶机点涂焊膏，采用加热平台烧结工艺。通过这两种再流焊工艺的结合，不仅保证了焊接质量，同时工艺简单、易操作，还提高了生产效率；盖板安装采用120℃焊锡丝锡封的方式，确保了盖板安装的快捷、可靠。本发明的制作工艺满足了工艺的稳定性和产品质量一致性要求，同时满足用户小批量供货的需求。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种小型化锁相同轴介质微波频率源的制作方法，其特征在于，包括：
步骤1：制作电路组件；
步骤2：电装；
步骤3：封盖；
步骤4：筛选试验、测试和激光打标。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤1包括：
首先，制作谐波混频锁相电路组件；其次，制作振荡电路组件；最后，对谐波混频锁相电路组件和振荡电路组件进行清洗。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，制作谐波混频锁相电路组件包括：
a、将谐波混频锁相电路印制板摆放平整，利用网板在电路印制板相应的焊盘上丝印一层183℃焊膏；
b、在显微镜下将元器件摆放至电路板相应的位置；
c、打开十温区无铅热风回流炉的控制计算机，调出183℃焊锡膏回流焊接曲线，启动开关，先让设备自动空运行加热25-30min，待所有温区温度达到设定值后，把摆放好元器件的谐波混频锁相印制板放在传送带上；放置印制板时，印制板之间的距离为30cm，完成焊接后，将印制板放置在滤纸上自然冷却至25℃；
d、在显微镜下检查电路板表面有无多余焊膏、焊锡珠，元器件安装的位置、方向是否正确，以及，检查元器件摆放是否平整、居中；
其中，焊膏的牌号为SN63CR37AGS89.5。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，制作振荡电路组件包括：
a、在振荡电路印制板的背面上均匀地涂覆一层217℃焊膏，并平整地放置在腔体内，再将压块放在振荡电路印制板上，然后装上盖板并用螺钉固定好；最后在绝缘子和加电针上四周涂覆一层217℃焊膏，将其放置到腔体的相应位置上，完成后将其放置在230℃加热平台上进行烧结。烧结完成后将待焊接元器件的振荡电路组件冷却至25℃，取下上盖板，清洗干净；
b、使用半自动点胶机在待焊接元器件的振荡电路组件中的振荡电路印制板的正面电路上的待焊接元器件位置点涂183℃焊膏，正确摆放元器件并检查无误后，将其放置在200℃加热平台上进行烧结；完成焊接后，将振荡电路组件放置在滤纸上自然冷却至25℃；
c、自检以确保振荡电路板表面无多余焊膏、焊锡珠，确保元器件安装的位置、方向正确，确保元器件摆放平整、居中，以及，确保基板表面、四周缝隙无多余焊膏、焊锡珠；
其中，焊膏的牌号为ALPHAOM338。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，清洗包括：
a、分别将谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件放入汽相清洗机里盛有60℃清洗剂的清洗槽中热煮19-21min；
b、清洗结束后，取出分别放入盛有60℃酒精的培养皿中，使用刷子刷洗基板表面，电路板元器件四周缝隙使用毛刷进行刷洗4-6min；再分别将谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件放进50℃的烘箱内烘烤4-6min；
其中，清洗剂的牌号为ABZOL CEG CLEANER。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，步骤2包括：
a、将谐波混频锁相电路板利用固定螺丝、垫片安装到腔体内部；
b、将加热平台设置为145-155℃，并预热5-10min，将腔体放置在加热平台上，在显微镜下完成对谐波混频锁相电路组件、振荡电路组件连接线的焊接，焊接完成后放置在滤纸上自然冷却25℃，冷却后使用酒精棉球将焊接处的助焊剂擦洗干净；
c、安装SMA接头，并使用螺丝刀安装固定螺钉；
d、将电装后的组件放置在显微镜下进行自检，确保基板表面、四周缝隙处应无多余焊膏、焊锡珠及助焊剂。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，步骤3包括：
a、在电烙铁上安装烙铁头，将温度设置为345-355℃，并打开电烙铁开关进行预热；打开加热平台，将温度设置为115-125℃并进行预热；
b、用手术刀沿着腔体内腔壁上下沿处，将壁沿镀层刮掉1mm；
c、将腔体、上下盖板放置在加热平台上预热3-5min；
d、分别在腔体封盖处、上下盖板封接处涂覆一层松香；
e、分别用镊子压住上下盖板，利用120℃的焊锡丝，在加热平台上完成对上下盖板的封接面，均匀地敷上一层焊锡，敷锡完成后，将其放置在滤纸上自然冷却至25℃，后再放入盛有酒精的培养皿中，并使用毛刷将其刷洗干净；
f、利用工装将腔体固定在加热平台上，利用120℃的焊锡丝，先完成对腔体上部焊接处的敷锡，将腔体旋转180°，再完成对其下部焊接处的敷锡，敷锡完成后，将其放置在滤纸上自然冷却至25℃，再用酒精棉球擦拭敷锡处，将助焊剂清除干净；
g、在腔体上部放置上盖板并置于加热平台上，利用镊子的尾部按压在盖板上让盖板和腔体预热3-5min；
h、等腔体及盖板预热结束后，将电烙铁的尖头对准上盖板与腔体的缝隙处，利用电烙铁对腔体加热；
i、将120℃焊锡丝对准电烙铁尖头的位置，烙铁头顺着缝隙滑行，保持焊锡丝步进与电烙铁的步进一致；
j、待焊锡丝逐步熔化并粘附在缝隙表面上时，利用烙铁头快速沿着缝隙将焊锡拉平；
k、等到焊锡冷却固化后松开镊子，完成上盖板的封焊；
l、将焊接好上盖板的组件翻转180°，重复g-k步骤以完成下盖板的封焊；
m、利用小铲刀将多余溢出来的焊锡铲除干净并检查。
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