CN107645849B - 一种微波激励高频模块的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波激励高频模块的制作方法，包括如下步骤：步骤1：结构件装配前清洗；步骤2：稳压电路的装配；步骤3：放大器芯片的共晶焊接和混频器芯片的共晶焊接；步骤4：高频电路的装配；步骤5：模块的装配；该方法借助微电子组封装工艺技术，实现了一种微波激励高频模块的制作。

Description

一种微波激励高频模块的制作方法

技术领域

本发明属于微波放大器技术领域，具体涉及一种微波激励高频模块的制作方法。

背景技术

近年来，随着通讯行业的快速发展，微波单片集成电路(MMIC)已成为当前发展各种高科技武器、装备的重要支柱，并广泛应用于各种先进的战术导弹、电子战、通信系统、以及各种先进的相控阵雷达中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种微波激励高频模块的制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种微波激励高频模块的制作方法，包括如下步骤：

步骤1：结构件装配前清洗

本步骤完成对包括壳体、上盖板、下盖板的结构件进行清洗；

步骤2：稳压电路的装配

本步骤完成稳压电路的焊接、清洗并简单测试电路有无短路，芯片是否正常；

步骤3：放大器芯片的共晶焊接和混频器芯片的共晶焊接

本步骤分别完成放大器裸芯片与钼铜衬底之间、混频器裸芯片与钼铜衬底之间的共晶焊；

步骤4：高频电路的装配

本步骤的装配包括以下内容：

1)、完成加电绝缘子与壳体焊接；

2)、完成高频电路板与壳体之间的焊接；

3)、完成射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器与壳体之间的焊接；

4)、完成模块的清洗；

5)、完成共晶组件的导电胶粘接、固化；

6)、完成放大器芯片、芯片电容、混频器芯片的引线键合；

步骤5：模块的装配

本步骤主要完成以下操作：

1)、将稳压电路装配到壳体背面，将滤波器安装到壳体正面对应的位置，并完成各连接的焊接；

2)、完成模块的电性能调、测试；

3)、完成下盖板、下盖板的安装。

2.如权利要求1所述的微波激励高频模块的制作方法，其特征在于，步骤 1中，利用酒精对上述的壳体、上盖板、下盖板等结构件进行清洗，用氮气枪将器件吹干然后在干燥箱中烘干，温度90～110℃，时间10～25分钟。

步骤2详细过程为：

1)、选择熔点为217℃成分为Sn_96.5Ag₃Cu_0.5的焊锡膏，借助点胶机设备对稳压电路板正面的元器件焊盘处进行点焊膏处理；

2)、根据稳压电路装配图，将图纸上标有C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12的元器件一一放置于稳压电路板的对应位置上；

3)、准备一台加热平台，温度设置为245℃～255℃，待温度到达设定值后，将贴有元器件的稳压电路板平整地放置于加热平台上，等到焊膏熔化后，利用镊子从加热平台上平整地取下稳压电路；

4)、将稳压电路放置于汽相清洗机内清洗，清洗时间10～15分钟，以有效去除焊膏熔化残留的助焊剂；

5)、利用显微镜检验元器件安装的位置、方向正确，摆放平整、居中，不得出现立碑、锡联、虚焊；利用万用表检测电路有无短路、芯片是否有损坏，检查合格后将稳压电路放置好，等待后续模块装配时使用。

步骤3详细过程为：

1)、选择熔点为280℃成分为Au₈₀Sn₂₀的焊片，根据芯片的尺寸裁切所需焊片的大小；

2)、将共晶台的温度设置为295～305℃，将钼铜衬底固定在共晶台上，在显微镜下完成芯片与衬底之间的共晶焊接；

3)、将共晶后的放大器芯片组件和混频器芯片组件放置于凝胶盒内备用。

步骤4详细过程为：

1)、选择熔点为217℃成分为Sn_96.5Ag₃Cu_0.5的焊锡膏，借助点胶机将锡膏涂在加电绝缘子周围以及壳体加电绝缘子安装孔内壁，并将加电绝缘子安装到壳体对应安装孔处；

2)、准备一台加热平台，温度设置为250℃～260℃，将壳体底面作为与加热平台接触面放置于加热平台上，待焊膏熔化后从加热平台上取下壳体；

3)、将高频电路板表面贴上阻焊胶带，选择厚度为0.05mm，熔点183℃成分为Pb₃₇Sn₆₃的焊片，按照高频电路的外形进行裁切，将裁切好的焊片两面以及壳体内焊接面刷涂助焊剂，将焊片的放入壳体对应的位置内压平整，然后将高频电路板放入壳体内并保证平整；

4)、选择熔点为183℃成分为Pb₃₇Sn₆₃的焊锡膏，借助点胶机将锡膏涂在射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器周围以及壳体射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器安装孔内壁处，并将射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器安装到壳体对应安装孔处；

5)、准备一台加热平台，温度设置为220℃～230℃，同时借助工装、压块将壳体放置与加热平台上，以保证高频电路板焊接的焊透率，待焊膏充分熔化后，取下壳体冷却至常温；

6)、将焊接好的壳体放置于汽相清洗机内清洗，清洗时间20～25分钟，以有效去除助焊剂；

7)、利用万用表检测射频绝缘子和馈通滤波器有无短路；

8)、根据射频装配图，利用点胶机，采用导电胶粘接工艺完成步骤3中完成的共晶组件的胶结工作，放入烘箱中进行固化，烘箱温度：120～130℃，固化时间：1～1.5小时；

9)、按照图纸，完成放大器芯片、混频器芯片以及芯片电容的引线键合；

10)、检查利用万用表检测电路有无短路、芯片是否有损坏。

步骤5详细过程为：

1)、将步骤2中完成的稳压电路利用螺钉、弹垫、垫片固定到壳体背面并紧固，根据装配图指示，完成加电绝缘子以及馈通滤波器与稳压电路之间的焊接；利用螺钉将滤波器固定到壳体，完成滤波器与高频电路板的焊接，后用酒精棉清理焊接点，确保内部干净无污染；

2)、检查模块有无短路，并调试整个模块，使电性能达到设计要求；

3)、利用螺钉将模块的上盖板、下盖板固定到壳体上，完成模块盖板装配。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，提供了一种基于MMIC放大器芯片设计的微波激励高频模块的制作方法。该方法借助微电子组封装工艺技术，实现了一种微波激励高频模块的制作。

附图说明

图1为本发明微波激励高频模块外形结构示意图；

图2为本发明微波激励高频模块稳压电路装配示意图；

图3为本发明微波激励高频模块共晶示意图；

图4为本发明微波激励高频模块高频电路装配示意图；

图5为本发明微波激励高频模块正面配示意图；

图6为本发明微波激励高频模块背面装配示意图；

图7为本发明微波激励高频模块上盖板结构示意图；

图8为本发明微波激励高频模块下盖板结构示意图；

上述图中的标记均为：

1.芯片电容1 2.放大器芯片1 3.放大器芯片1钼铜衬底

4.芯片电容2 5.放大器芯片2 6.放大器芯片2钼铜衬底

7.混频器芯片 8.混频器芯片钼铜衬底 9.加点绝缘子 10.高频电路板

11.射频绝缘子 12.接地柱 13.馈通滤波器 14.壳体正面

15.滤波器 16.壳体背面 17.稳压电路 18.圆头螺钉 19.平头螺钉

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1-8，一种微波激励高频模块的制作方法，包括下述步骤：

步骤1：结构件装配前清洗

对微波激励高频模块的结构件包括壳体、上盖板、下盖板等结构件进行清洗。

利用酒精对上述的壳体、上盖板、下盖板等结构件进行清洗，用氮气枪将器件吹干然后在干燥箱中烘干，温度90～110℃，时间10～25分钟。

步骤2：稳压电路的装配

1)、选择熔点为217℃成分为Sn_96.5Ag₃Cu_0.5的焊锡膏，借助点胶机设备对稳压电路板正面的元器件焊盘处进行点焊膏处理；

2)、根据稳压电路装配图，将图纸上标有C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12的元器件一一放置于稳压电路板的对应位置上。

3)、准备一台加热平台，温度设置为245℃～255℃，待温度到达设定值后，将贴有元器件的稳压电路板平整地放置于加热平台上，等到焊膏熔化后，利用镊子从加热平台上平整地取下稳压电路。

4)、将稳压电路放置于汽相清洗机内清洗，清洗时间10～15分钟，以有效去除焊膏熔化残留的助焊剂。

5)、利用显微镜检验元器件安装的位置、方向正确，摆放平整、居中，不得出现立碑、锡联、虚焊；利用万用表检测电路有无短路、芯片是否有损坏，检查合格后将稳压电路放置好，等待后续模块装配时使用。

步骤3：放大器芯片共晶焊接和混频器芯片的共晶焊接

1)、选择熔点为280℃成分为Au₈₀Sn₂₀的焊片，根据芯片的尺寸裁切所需焊片的大小。

2)、将共晶台的温度设置为295～305℃，将钼铜衬底固定在共晶台上，在显微镜下完成芯片与衬底之间的共晶焊接。

3)、将共晶后的放大器芯片组件和混频器芯片组件放置于凝胶盒内备用。

步骤4：高频电路的装配

1)、选择熔点为217℃成分为Sn_96.5Ag₃Cu_0.5的焊锡膏，借助点胶机将锡膏涂在加电绝缘子周围以及壳体加电绝缘子安装孔内壁，并将加电绝缘子安装到壳体对应安装孔处。

2)、准备一台加热平台，温度设置为250℃～260℃，将壳体底面作为与加热平台接触面放置于加热平台上，待焊膏熔化后从加热平台上取下壳体。

3)、将高频电路板表面贴上阻焊胶带，选择厚度为0.05mm，熔点183℃成分为Pb₃₇Sn₆₃的焊片，按照高频电路的外形进行裁切，将裁切好的焊片两面以及壳体内焊接面刷涂助焊剂，将焊片的放入壳体对应的位置内压平整，然后将高频电路板放入壳体内并保证平整。

4)、选择熔点为183℃成分为Pb₃₇Sn₆₃的焊锡膏，借助点胶机将锡膏涂在射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器周围以及壳体射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器安装孔内壁处，并将射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器安装到壳体对应安装孔处。

5)、准备一台加热平台，温度设置为220℃～230℃，同时借助工装、压块将壳体放置与加热平台上，以保证高频电路板焊接的焊透率，待焊膏充分熔化后，取下壳体冷却至常温。

6)、将焊接好的壳体放置于汽相清洗机内清洗，清洗时间20～25分钟，以有效去除助焊剂。

7)、利用万用表检测射频绝缘子和馈通滤波器有无短路。

8)、根据射频装配图，利用点胶机，采用导电胶粘接工艺完成步骤3中完成的共晶组件的胶结工作，放入烘箱中进行固化，烘箱温度：120～130℃，固化时间：1～1.5小时。

9)、按照图纸，完成放大器芯片、混频器芯片以及芯片电容的引线键合。

10)、检查利用万用表检测电路有无短路、芯片是否有损坏

步骤5：模块的装配

1)、将步骤2中完成的稳压电路利用螺钉、弹垫、垫片固定到壳体背面并紧固，根据装配图指示，完成加电绝缘子以及馈通滤波器与稳压电路之间的焊接；利用螺钉将滤波器固定到壳体，完成滤波器与高频电路板的焊接，后用酒精棉清理焊接点，确保内部干净无污染。

2)、检查模块有无短路，并调试整个模块，使电性能达到设计要求。

3)、利用螺钉将模块的上盖板、下盖板固定到壳体上，完成模块盖板装配。

至此，一种微波激励高频模块制作完成。

采用上的方案后，提供了一种基于MMIC放大器芯片设计的微波激励高频模块的制作方法。该方法借助微电子组封装工艺技术，实现了一种微波激励高频模块的制作。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种微波激励高频模块的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：结构件装配前清洗

本步骤完成对包括壳体、上盖板、下盖板的结构件进行清洗；

步骤2：稳压电路的装配

本步骤完成稳压电路的焊接、清洗并简单测试电路有无短路，芯片是否正常；

步骤2详细过程为：

1)、选择熔点为217℃成分为Sn_96.5Ag₃Cu_0.5的焊锡膏，借助点胶机设备对稳压电路板正面的元器件焊盘处进行点焊膏处理；

2)、根据稳压电路装配图，将图纸上标有C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12的元器件一一放置于稳压电路板的对应位置上；

3)、准备一台加热平台，温度设置为245℃～255℃，待温度到达设定值后，将贴有元器件的稳压电路板平整地放置于加热平台上，等到焊膏熔化后，利用镊子从加热平台上平整地取下稳压电路；

4)、将稳压电路放置于汽相清洗机内清洗，清洗时间10～15分钟，以有效去除焊膏熔化残留的助焊剂；

5)、利用显微镜检验元器件安装的位置、方向正确，摆放平整、居中，不得出现立碑、锡联、虚焊；利用万用表检测电路有无短路、芯片是否有损坏，检查合格后将稳压电路放置好，等待后续模块装配时使用；

步骤3：放大器芯片的共晶焊接和混频器芯片的共晶焊接

本步骤分别完成放大器裸芯片与钼铜衬底之间、混频器裸芯片与钼铜衬底之间的共晶焊；

步骤4：高频电路的装配

本步骤的装配包括以下内容：

1)、完成加电绝缘子与壳体焊接；

2)、完成高频电路板与壳体之间的焊接；

3)、完成射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器与壳体之间的焊接；

4)、完成模块的清洗；

5)、完成共晶组件的导电胶粘接、固化；

6)、完成放大器芯片、芯片电容、混频器芯片的引线键合；

步骤5：模块的装配

本步骤主要完成以下操作：

1)、将稳压电路装配到壳体背面，将滤波器安装到壳体正面对应的位置，并完成各连接的焊接；

2)、完成模块的电性能调、测试；

3)、完成下盖板、下盖板的安装。

2.如权利要求1所述的微波激励高频模块的制作方法，其特征在于，步骤1中，利用酒精对上述的壳体、上盖板、下盖板等结构件进行清洗，用氮气枪将器件吹干然后在干燥箱中烘干，温度90～110℃，时间10～25分钟。

3.如权利要求2所述的微波激励高频模块的制作方法，其特征在于，步骤3详细过程为：

1)、选择熔点为280℃成分为Au₈₀Sn₂₀的焊片，根据芯片的尺寸裁切所需焊片的大小；

2)、将共晶台的温度设置为295～305℃，将钼铜衬底固定在共晶台上，在显微镜下完成芯片与衬底之间的共晶焊接；

3)、将共晶后的放大器芯片组件和混频器芯片组件放置于凝胶盒内备用。

4.如权利要求3所述的微波激励高频模块的制作方法，其特征在于，步骤4详细过程为：

1)、选择熔点为217℃成分为Sn_96.5Ag₃Cu_0.5的焊锡膏，借助点胶机将锡膏涂在加电绝缘子周围以及壳体加电绝缘子安装孔内壁，并将加电绝缘子安装到壳体对应安装孔处；

2)、准备一台加热平台，温度设置为250℃～260℃，将壳体底面作为与加热平台接触面放置于加热平台上，待焊膏熔化后从加热平台上取下壳体；

3)、将高频电路板表面贴上阻焊胶带，选择厚度为0.05mm，熔点183℃成分为Pb₃₇Sn₆₃的焊片，按照高频电路的外形进行裁切，将裁切好的焊片两面以及壳体内焊接面刷涂助焊剂，将焊片的放入壳体对应的位置内压平整，然后将高频电路板放入壳体内并保证平整；

4)、选择熔点为183℃成分为Pb₃₇Sn₆₃的焊锡膏，借助点胶机将锡膏涂在射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器周围以及壳体射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器安装孔内壁处，并将射频绝缘子、接地柱和馈通滤波器安装到壳体对应安装孔处；

5)、准备一台加热平台，温度设置为220℃～230℃，同时借助工装、压块将壳体放置与加热平台上，以保证高频电路板焊接的焊透率，待焊膏充分熔化后，取下壳体冷却至常温；

6)、将焊接好的壳体放置于汽相清洗机内清洗，清洗时间20～25分钟，以有效去除助焊剂；

7)、利用万用表检测射频绝缘子和馈通滤波器有无短路；

8)、根据射频装配图，利用点胶机，采用导电胶粘接工艺完成步骤3中完成的共晶组件的胶结工作，放入烘箱中进行固化，烘箱温度：120～130℃，固化时间：1～1.5小时；

9)、按照图纸，完成放大器芯片、混频器芯片以及芯片电容的引线键合；

10)、检查利用万用表检测电路有无短路、芯片是否有损坏。

5.如权利要求4所述的微波激励高频模块的制作方法，其特征在于，步骤5详细过程为：

1)、将步骤2中完成的稳压电路利用螺钉、弹垫、垫片固定到壳体背面并紧固，根据装配图指示，完成加电绝缘子以及馈通滤波器与稳压电路之间的焊接；利用螺钉将滤波器固定到壳体，完成滤波器与高频电路板的焊接，后用酒精棉清理焊接点，确保内部干净无污染；

2)、检查模块有无短路，并调试整个模块，使电性能达到设计要求；

3)、利用螺钉将模块的上盖板、下盖板固定到壳体上，完成模块盖板装配。