CN108092632A - 一种x波段3瓦功率放大器的制作工艺 - Google Patents

一种x波段3瓦功率放大器的制作工艺 Download PDF

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汪伦源
费文军
陈兴盛
李金晶
蔡庆刚
徐日红
周二风
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    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering

Abstract

本发明适用于微波模块制作工艺技术领域,提供了一种X波段3瓦功率放大器的制作工艺,该工艺包括如下步骤:S1、将Rogers5880电路板烧结到腔体上的对应位置;S2、将阻容器件烧结到Rogers5880电路板上;S3、将功放管烧结到腔体上;S4、将隔离器安装到腔体上;S5、烧结电源模块电路板并安装到腔体上;S6、电源模块电路板安装完毕后,进行调试和测试,对测试合格的产品进行封盖;上述生产工艺流程科学、便于操作,且经过上述工艺生产的X波段30瓦功率放大器经过严格的测试、环境实验以及整机现场调试,各项技术性能指标完全达到整机要求,生产的产品合格率高,提高了生产效率,节约了生产成本。并已实现大批量多批次供货。

Description

一种X波段3瓦功率放大器的制作工艺
技术领域
本发明属于微波模块制作工艺领域,提供了一种X波段3瓦功率放大器的制作工艺。
背景技术
X波段3瓦功率放大器广泛应用于有源相控阵雷达系统中,尤其应用于有源相控阵雷达系统发射信号的放大中。X波段3瓦功率放大器可增强有源相控阵雷达的发射功率,提高雷达的探测有效传播距离,扩大有源相控阵雷达的覆盖范围,提高雷达探测质量。
目前急需一种操作简单、合格率高的X波段30瓦功率放大器的制作工艺。
发明内容
本发明实施例提供X波段3瓦功率放大器的制作工艺,旨在提供一种工艺流程操作性强、产品合格率高的X波段30瓦功率放大器的制作工艺。
本发明是这样实现的,一种X波段3瓦功率放大器的制作工艺,该工艺包括如下步骤:
S1、将Rogers5880电路板烧结到腔体上的对应位置;
S2、将电阻及电容烧结到Rogers5880电路板上;
S3、将功放管烧结到腔体上;
S4、将隔离器烧结到腔体上;
S5、烧结电源模块电路板并安装到腔体上;
S6、电源模块电路板安装完毕后,进行调试和测试,对测试合格的产品进行封盖。
进一步的,所述步骤S1具体包括如下步骤:
S11、通过点胶机的连续点胶模式,在Rogers5880电路板的背面点涂上焊膏,随后将涂有焊膏的Rogers5880电路板安放在腔体的对应位置上,并在Rogers5880电路板加压铜压块;
S12、将步骤S11中放置好放Rogers5880电路板的腔体在(255~265)℃的加热平台上进行烧结;
S13、步骤S12中的烧结完成后,从加热平台上取下烧结好Rogers5880电路板的腔体,放在滤纸上冷却至室温,取下压块;
S14、用浸有纯丙酮的丙酮棉,对烧结部位进行清洗。
进一步的,所述步骤S2具体包括如下步骤:
S21、通过点胶机的连续点胶模式,在Rogers5880电路板的焊盘上点涂焊锡膏;
S22、将电容、电阻安放在对应的涂有焊锡膏的焊盘上;
S23、将步骤S22待烧结的阻容器件放在(215~225)℃的加热平台上进行烧结,烧结完成后,将烧好的组件从加热平台上取下,放在滤纸上自然冷却至室温;
S24、用浸有纯酒精的酒精棉对烧结部位进行清洗。
进一步的,在所述步骤S23的烧结过程中,在焊锡膏开始融化时,用显微镜进行观察,对发生位置偏移或翘起的电容及电阻进行拨正。
进一步的,所述步骤S3具体包括如下步骤:
S31、戴上防静电手腕;
S32、将功放管安放在腔体的对应位置,同时功放管的两端引脚正好平放在Rogers5880电路板微带线中央位置;
S33、将功放管的底面固定在腔体上,将功放管两端引脚焊接到Rogers5880电路板微带线的中央位置;
S34、焊接完成后,采用浸有纯丙酮的棉清洗焊点。
进一步的,所述步骤S4具体包括如下步骤:
S41、戴上防静电手腕,
S42、将隔离器安放在腔体的对应位置,隔离器两端引脚正好平放并与电路板微带线中央位置接触,
S43、将隔离器底面固定在腔体上,将隔离器两端引脚焊接到电路板微带线的中央位置;
S44、焊接完成后,用宽嘴镊子夹取浸有纯丙酮的丙酮棉清洗焊点。
进一步的,所述步骤S5具体包括如下步骤:
S51、通过点胶机的连续点胶模式,在电源模块电路板的焊盘上点涂焊锡膏;
S52、将电阻、电容、元器件安放在相应的涂有焊锡膏的焊盘上,
S53、将步骤S52中待烧结的电路板放在(215~225)℃的加热平台上进行烧接,焊锡膏开始融化时,在显微镜下观察,如阻容器件发生位置偏移或翘起,用镊子轻轻拨正。
S54、烧结完成后,将烧好的电路板从加热平台上取下,放在滤纸上自然冷却至室温。
S55、将烧结后冷却至室温的电源模块电路板进行气相清洗、烘干及冷却;
S56、用螺丝刀将烧结后的电路板固定在腔体上。
进一步的,若功放管底部悬空,则隔离器悬空的底部加垫薄铟片;若隔离器底部悬空,则隔离器悬空的底部加垫薄铟片。
进一步的,所述步骤S55具体包括如下步骤:
S551、烧结后冷却至室温的电源模块电路板放置在盛有60℃成分为ABZOL CEGCLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡(9~11)分钟;
S552、热煮泡结束后,取出烧结后的电源模块电路板,放入盛有50℃无水丙酮的培养皿中进行刷洗,用黄色软毛刷进行刷洗;
S553、涮洗结束后,再将烧结后电源模块电路板放置在60℃的烘箱内烘烤4~6分钟,自然冷却至22℃~25℃后待用。
进一步的,在步骤S1之前还包括:
S7、将腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板进行气相清洗,所述气相清洗具体包括如下步骤:
S71、将腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板放置在盛有50℃成分为ABZOL CEG CLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡9~11分钟;
S72、热煮泡结束后,取出腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板,放入盛有50℃丙酮的培养皿中进行刷洗,用黄色软毛刷子进行刷洗;
S73、再刷洗后的腔体、盖板、Rogers5880电路板和电源模块电路板放置在60℃的烘箱内烘烤9~11分钟,自然冷却至22℃~25℃后待用。
上述生产工艺流程科学、便于操作,且经过上述工艺生产的X波段30瓦功率放大器经过严格的测试、环境实验以及整机现场调试,各项技术性能指标完全达到整机要求,生产的产品合格率高,提高了生产效率,节约了生产成本。并已实现大批量多批次供货。
附图说明
图1为本发明实施例提供的X波段3瓦功率放大器的制作工艺流程图;
图2为本发明实施例提供的功率放大器腔体的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的功率放大器盖板的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的功率放大器电路板烧结示意图;
图5为本发明实施例提供的功率放大器阻容器件烧结示意图;
图6为本发明实施例提供的功率放大器功放管烧结示意图;
图7为本发明实施例提供的功率放大器隔离器安装示意图;
图8为本发明实施例提供的功率放大器电源模块元器件烧结示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1为发明实施例提供的X波段3瓦功率放大器的制作工艺流程图,该工艺包括如下步骤:
S1、将Rogers5880电路板烧结到腔体上的对应位置;
本发明实施例中的腔体是指功率放大器腔体,其结构示意图如图2所示,盖板是指功率放大器盖板,其结构示意图如图3所示,步骤S1具体包括如下步骤:
S11、通过点胶机的连续点胶模式,在Rogers5880电路板的背面点涂上焊膏,随后将涂有焊膏的Rogers5880电路板安放在腔体的对应位置上,并在Rogers5880电路板加压铜压块;
点胶机压力设置为(50~60)psi,焊膏熔点为217℃,焊膏成分为ALPHA OM338;在本发明实施例中,在放置在腔体对应位置的Rogers5880电路板上加上铜压块,是为保证焊透率并防止焊接过程中Rogers5880电路板发生偏移、起翘现象,导致烧结失败。Rogers5880电路板烧结位置如图4中的标号1所示。
S12、将步骤S11中放置好放Rogers5880电路板的腔体在(255~265)℃的加热平台上进行烧结;在烧结过程中,焊锡膏开始融化时,用医用注射器加入适量的松香水,使烧结接更加充分。
S13、Rogers5880电路板与腔体的烧结完成后,从加热平台上取下烧结好Rogers5880电路板的腔体,放在滤纸上冷却至室温,一般冷却3分钟左右即可,取下压块。
S14、用浸有纯丙酮的丙酮棉,对烧结部位进行清洗,将烧结过程中残留的松香及其它污渍清洗干净后待用,一般用宽嘴镊子来夹取浸有纯丙酮的丙酮棉。
S2、将电阻及电容烧结到Rogers5880电路板上;
在本发明实施例中,步骤S2具体包括如下步骤:
S21、通过点胶机的连续点胶模式,在Rogers5880电路板的焊盘上点涂焊锡膏。
点胶机压力设置为(50~60)psi,采用的焊锡膏的熔点为183℃,成分为SN63CR32;
S22、将镊子将电容、电阻安放在对应的涂有焊锡膏的焊盘上。电阻R13-R16、电容C4-C13器件安放位置如图5功率放大器阻容器件烧结示意图所示。
S23、将步骤S22待烧结的阻容器件放在(215~225)℃的加热平台上进行烧接,烧接完成后,将烧好的组件从加热平台上取下,放在滤纸上自然冷却至室温。
在本发明实施例中,焊锡膏开始融化时,在显微镜下观察,如阻容器件发生位置偏移或翘起,用镊子轻轻拨正。
S24、用浸有纯酒精的酒精棉对烧结部位进行清洗,将烧结过程中残留的松香及其它污渍清洗干净后待用,清洗后的元器件焊点应圆润。
S3、将功放管烧结到腔体上;
在本发明实施例中,步骤S3具体包括如下步骤:
S31、戴上防静电手腕;
S32、将功放管安放在腔体的对应位置,同时功放管的两端引脚正好平放在Rogers5880电路板微带线中央位置,功放管U1、U2安放位置如图6功率放大器功放管烧结示意图,U1型号为NC3134S-812,U2型号TIM8596-2,在本发明实施例中,若功放管底部悬空,则在功放管悬空的底部加垫薄铟片。
S33、将功放管的底面固定在腔体上,通过用螺丝刀、M2*4的圆头螺丝、弹圈及垫片,实现功放管底面与腔体的固定,将功放管两端引脚焊接到Rogers5880电路板微带线的中央位置,如用183℃的焊锡丝进行功放管两端引脚与Rogers5880电路板微带线的焊接。
S34、焊接完成后,采用浸有纯丙酮的棉清洗焊点。
S4、将隔离器烧结到腔体上;
在本发明实施例中,步骤S4具体包括如下步骤:
S41、戴上防静电手腕,
S42、将隔离器安放在腔体的对应位置,隔离器两端引脚正好平放并与电路板微带线中央位置接触,隔离器安放位置如图7功率放大器隔离器安装示意图隔离器T1型号为TG1004E、隔离器T2型号为TG1004E,若隔离器底部悬空,则隔离器悬空的底部加垫薄铟片。
S43、将隔离器底面固定在腔体上,将M1.6*12的圆头螺丝加上弹圈和垫片,通过螺丝刀实现T1、T2的固定;将隔离器两端引脚焊接到电路板微带线的中央位置,采用183℃的焊锡丝进行隔离器两端引脚与电路板的焊接;
S44、焊接完成后,用宽嘴镊子夹取浸有纯丙酮的丙酮棉清洗焊点。
S5、烧结电源模块电路板并安装到腔体上;
在本发明实施例中,步骤S5具体包括如下步骤:
S51、通过点胶机的连续点胶模式,在电源模块电路板的焊盘上点涂焊锡膏,采用焊锡膏的熔点为183℃,成分为SN63CR32,点胶机压力设置为(50-60)psi;
S52、用镊子轻轻夹取元器件安放在相应的涂有焊锡膏的焊盘上,包括:电阻:R1-R12、电容:C1-C3、Q1-Q6、及D1,其中,Q1、Q2为三极管9013(SOT-23);Q3、Q4为三极管9015(SOT-23);Q5为三极管S8050;Q6为三极管MJE3055T;D1为二极管IN5187,元器件安放位置如图8功率放大器电源模块元器件烧结示意图。
S53、将步骤S52中待烧结的电路板放在(215~225)℃的加热平台上进行烧接,焊锡膏开始融化时,在显微镜下观察,如阻容器件发生位置偏移或翘起,用镊子轻轻拨正。
S54、烧结完成后,将烧好的电路板从加热平台上取下,放在滤纸上自然冷却至室温。
S55、将烧结后冷却至室温的电源模块电路板进行气相清洗,具体包括如下步骤:
S551、烧结后冷却至室温的电源模块电路板放置在盛有60℃成分为ABZOL CEGCLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡(9~11)分钟;
S552、热煮泡结束后,取出烧结后的电源模块电路板,放入盛有50℃无水丙酮的培养皿中进行刷洗,用黄色软毛刷进行刷洗;
S553、涮洗结束后,再将烧结后电源模块电路板放置在60℃的烘箱内烘烤(4~6)分钟,自然冷却至(22~25)℃后待用。
S56、用螺丝刀将烧结后的电路板固定在腔体上。
S6、对步骤S5中的电源模块电路板安装完毕后,进行调试和测试,对测试合格的产品进行封盖。
在本发明实施例中,步骤S6具体包括如下步骤:
S61、将绝缘子安装到腔体上,并将射频模块和电源模块用引线焊接到一起;
S62、连接好外围电路并接入相应的仪器仪表,进行调试和测试;
S63、调试、测试完成后,用螺钉将盖板固定在腔体上。
在本发明实施例中,在步骤S1之前还包括:
S7、将腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板进行气相清洗,该气相清洗具体如下:
S71、将腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板放置在盛有50℃成分为ABZOL CEG CLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡(9~11)分钟;
S72、热煮泡结束后,取出腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板,放入盛有50℃丙酮的培养皿中进行刷洗,用黄色软毛刷子进行刷洗;
S73、再刷洗后的腔体、盖板、Rogers5880电路板和电源模块电路板放置在60℃的烘箱内烘烤(9~11)分钟,自然冷却至(22~25)℃后待用。
上述生产工艺流程科学、便于操作,且经过上述工艺生产的X波段30瓦功率放大器经过严格的测试、环境实验以及整机现场调试,各项技术性能指标完全达到整机要求,生产的产品合格率高,提高了生产效率,节约了生产成本。并已实现大批量多批次供货。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,所述工艺包括如下步骤:
S1、将Rogers5880电路板烧结到腔体上;
S2、将电阻及电容烧结到Rogers5880电路板上;
S3、将功放管烧结到腔体上;
S4、将隔离器烧结到腔体上;
S5、烧结电源模块电路板并安装到腔体上;
S6、电源模块电路板安装完毕后,进行调试和测试,对测试合格的产品进行封盖。
2.如权利要求1所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,所述步骤S1具体包括如下步骤:
S11、通过点胶机的连续点胶模式,在Rogers5880电路板的背面点涂上焊膏,随后将涂有焊膏的Rogers5880电路板安放在腔体的对应位置上,并在Rogers5880电路板加压铜压块;
S12、将步骤S11中放置好放Rogers5880电路板的腔体在260±5℃的加热平台上进行烧结;
S13、步骤S12中的烧结完成后,从加热平台上取下烧结好Rogers5880电路板的腔体,放在滤纸上冷却至室温,取下压块;
S14、用浸有纯丙酮的丙酮棉,对烧结部位进行清洗。
3.如权利要求1所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,所述步骤S2具体包括如下步骤:
S21、通过点胶机的连续点胶模式,在Rogers5880电路板的焊盘上点涂焊锡膏;
S22、将电容、电阻安放在对应的涂有焊锡膏的焊盘上;
S23、将步骤S22待烧结的阻容器件放在215℃~225℃的加热平台上进行烧结,烧结完成后,将烧好的组件从加热平台上取下,放在滤纸上自然冷却至室温;
S24、用浸有纯酒精的酒精棉对烧结部位进行清洗。
4.如权利要求3所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,在所述步骤S23的烧结过程中,在焊锡膏开始融化时,用显微镜进行观察,对发生位置偏移或翘起的电容及电阻进行拨正。
5.如权利要求1所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,所述步骤S3具体包括如下步骤:
S31、戴上防静电手腕;
S32、将功放管安放在腔体的对应位置,同时功放管的两端引脚正好平放在Rogers5880电路板微带线中央位置;
S33、将功放管的底面固定在腔体上,将功放管两端引脚焊接到Rogers5880电路板微带线的中央位置;
S34、焊接完成后,采用浸有纯丙酮的棉清洗焊点。
6.如权利要求1所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,所述步骤S4具体包括如下步骤:
S41、戴上防静电手腕,
S42、将隔离器安放在腔体的对应位置,隔离器两端引脚正好平放并与电路板微带线中央位置接触,
S43、将隔离器底面固定在腔体上,将隔离器两端引脚焊接到电路板微带线的中央位置;
S44、焊接完成后,用宽嘴镊子夹取浸有纯丙酮的丙酮棉清洗焊点。
7.如权利要求1所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,所述步骤S5具体包括如下步骤:
S51、通过点胶机的连续点胶模式,在电源模块电路板的焊盘上点涂焊锡膏;
S52、将电阻、电容、元器件安放在相应的涂有焊锡膏的焊盘上,
S53、将步骤S52中待烧结的电路板放在215℃~225℃的加热平台上进行烧接,焊锡膏开始融化时,在显微镜下观察,如阻容器件发生位置偏移或翘起,用镊子轻轻拨正。
S54、烧结完成后,将烧好的电路板从加热平台上取下,放在滤纸上自然冷却至室温。
S55、将烧结后冷却至室温的电源模块电路板进行气相清洗、烘干及冷却;
S56、用螺丝刀将烧结后的电路板固定在腔体上。
8.如权利要求6或7所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,若功放管底部悬空,则隔离器悬空的底部加垫薄铟片;若隔离器底部悬空,则隔离器悬空的底部加垫薄铟片。
9.如权利要求7所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,所述步骤S55具体包括如下步骤:
S551、烧结后冷却至室温的电源模块电路板放置在盛有60℃成分为ABZOL CEGCLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡9~11分钟;
S552、热煮泡结束后,取出烧结后的电源模块电路板,放入盛有50℃无水丙酮的培养皿中进行刷洗,用黄色软毛刷进行刷洗;
S553、涮洗结束后,再将烧结后电源模块电路板放置在60℃的烘箱内烘烤4~6分钟,自然冷却至22℃~25℃后待用。
10.如权利要求1所述的X波段3瓦功率放大器的制作工艺,其特征在于,在步骤S1之前还包括:
S7、将腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板进行气相清洗,所述气相清洗具体包括如下步骤:
S71、将腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板放置在盛有50℃成分为ABZOLCEG CLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡9~11分钟;
S72、热煮泡结束后,取出腔体、盖板、Rogers5880电路板、电源模块电路板,放入盛有50℃丙酮的培养皿中进行刷洗,用黄色软毛刷子进行刷洗;
S73、再刷洗后的腔体、盖板、Rogers5880电路板和电源模块电路板放置在60℃的烘箱内烘烤9~11分钟,自然冷却至22℃~25℃后待用。
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