CN108098092A - 一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法。该方法包括以下步骤：(1)清除射频基板及壳体材料上的杂质；(2)将焊锡膏涂敷至射频基板上，然后嵌入壳体内；(3)在射频基板上放置与其形状相同的纸片，然后加热熔融，并在焊锡膏融化过程中通过压块反复施压3～4次，每次施压1～5s，融化后保持施压直至焊锡膏冷却凝固为止；(4)拆除纸片并将产品清洗干净，完成射频基板与壳体的烧结。采用本发明方法，可实现射频基板和壳体批量烧结生产的目的。

Description

一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法
技术领域
本发明属于微波射频基板烧结技术领域，具体涉及一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法。
背景技术
射频基板一般采用导电胶粘接技术或者直接采用螺钉装配甚至采用附铜板装配和合金片共晶方式装入金属壳体内，起到壳体与射频板的互联、电性能连接。采用螺钉装配会造成接地不良、射频指标差、功率器件散热不良等情况。导电胶粘接会导致印制板与腔体之间存在一定的电阻率、导电胶耐久性不足、导热不良、成本偏高、在良好的使用环境下六年以上便会出现胶体风化粘接力便会下降。覆铜板虽好但成本高、生产局限性大、最终还是会使用螺钉固定在壳体内、增加产品负重、转拼接也会相应增多。至于合金片共晶形式则属需要高指标要求的产品使用，整个过程控制难度大、配套复杂、可操作性受局限。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，可有效解决现有烧结工艺成本高、效果差的问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，包括以下步骤：
(1)清除射频基板及壳体材料上的杂质；
(2)将焊锡膏涂敷至射频基板上，然后嵌入壳体内；
(3)在射频基板上放置与其形状相同的纸片，然后加热熔融，并在焊锡膏融化过程中通过压块反复施压3～4次，每次施压1～5s，融化后再次施压，并保持至焊锡膏冷却凝固为止；
(4)拆除纸片并将产品清洗干净，完成射频基板与壳体的烧结。
进一步地，步骤(2)中焊锡膏为Sn42/Bi58、Sn62/Pb36/Ag2或Sn96.5/Ga3/Cu0.5。
进一步地，步骤(2)中采用点胶针筒在射频基板上涂敷焊锡膏，或直接将焊锡膏涂满射频基板。
进一步地，将焊锡膏涂满射频基板时，涂敷厚度为0.15～0.35mm。
进一步地，采用点胶针筒涂敷焊锡膏时，所述针筒直径为0.5～0.9mm，焊锡膏之间的间宽为0.3～0.7mm，且随点胶针筒直径的增大而增大。
进一步地，采用点胶针筒涂敷焊锡膏时，如若射频基板边角位于间宽内，需用点胶针筒点涂边角处。
进一步地，步骤(3)中加热熔融温度比焊锡膏熔点高25～35℃。
进一步地，步骤(3)中反复施压过程中的施压标准与融化后的施压标准相同，其标准为：每次压至焊锡膏填满射频基板与壳体之间，且射频基板边缘出现均匀溢出时为止。
进一步地，步骤(3)中压块的平整度为0.1～0.3mm。
进一步地，射频基板为FR-40软基板、罗杰斯软基板、陶瓷板或聚四氟乙烯印制板。
本发明有的有益效果为：
1、采用本发明方法的焊锡膏烧结技术，可实现射频基板和壳体批量烧结生产的目的，需要的生产设备极少且简单易于操作、生产成本低、由于烧结后的结合面形成的是良好的结晶体，则不存在随时间老化问题。
2、在焊锡膏融合过程中反复施压，以使焊锡膏内的空气快速的排出，同时促进焊锡膏的侵润，融化后一直施压，直至焊锡膏冷却凝固，可有效的避免空气进入焊锡膏内，同时增强射频基板和壳体的结合性能。
3、纸片是为了隔离压块与射频基板，避免射频基板与压块在高温下被溢出的焊锡膏烧结融合，同时纸片还可起到吸收烧结时焊锡膏融化析出的助焊剂的作用，避免污染微带线。
4、由于射频基板材质为软基板，如若使用表面不平整，或平整度不够的压块进行施压，压块就会使射频基板产生形变，影响射频基板与壳体的结合效果，以及工作效率。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，包括以下步骤：
(1)检查射频基板，保证其表面镀层完整，无划伤、起泡、氧化等现象，清除射频基板及壳体上的杂质，使其保持整洁；优选射频基板为FR-40软基板或罗杰斯软基板；
(2)采用直径为0.5mm的点胶针筒将组分为Sn42/Bi58的焊锡膏涂敷于射频基板上，涂敷过程中，焊锡膏之间的间宽为0.3mm，且随点胶针筒直径的增大而增大，同时，如若射频基板的边角位于焊锡膏之间的间宽间宽内，则需使用点胶针筒点涂边角处，然后将射频基板放入壳体内；
(3)待射频基板放入壳体后，在射频基板上放置与其形状相同的纸片，纸片采用普通的A4纸即可，然后在加热台上加热，使焊锡膏融化，其中，加热台的温度需要高于焊锡膏熔点25～35℃；在焊锡膏融化的过程中，需要通过表面平整为0.1mm的压块反复施压4次，每次施压时，使焊锡膏填满射频基板与壳体之间的空隙，并在射频基板边缘有均匀溢出为止，每次施压3s即可；待焊锡膏完全融化后，再次向射频基板施压，使焊锡膏填满射频基板与壳体之间的空隙，并在射频基板边缘有均匀溢出为止，然后保持此施压状态直至焊锡膏完全冷却凝固为止；
(4)焊锡膏完全冷却凝固后，拆除压块和纸片，并剔除多余的杂质，然后按照常规清洗工艺清洗干净，完成射频基板与壳体的烧结。
实施例2
一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，包括以下步骤：
(1)检查射频基板，保证其表面镀层完整，无划伤、起泡、氧化等现象，清除射频基板及壳体上的杂质，使其保持整洁；优选射频基板为FR-40软基板或罗杰斯软基板；
(2)将组分为Sn62/Pb36/Ag2的焊锡膏涂满整个射频基板表面，根据实际情况选用钢网，并使涂敷厚度为0.3mm；
(3)待射频基板放入壳体后，在射频基板上放置与其形状相同的纸片，纸片采用普通的A4纸即可，然后在加热台上加热，使焊锡膏融化，其中，加热台的温度需要高于焊锡膏熔点25～35℃；在焊锡膏融化的过程中，需要通过表面平整为0.2mm的压块反复施压3次，每次施压时，使焊锡膏填满射频基板与壳体之间的空隙，并在射频基板边缘有均匀溢出为止，每次施压2s即可；待焊锡膏完全融化后，再次向射频基板施压，使焊锡膏填满射频基板与壳体之间的空隙，并在射频基板边缘有均匀溢出为止，然后保持此施压状态直至焊锡膏完全冷却凝固为止；
(4)焊锡膏完全冷却凝固后，拆除压块和纸片，并剔除多余的杂质，然后按照常规清洗工艺清洗干净，完成射频基板与壳体的烧结。
实施例3
一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，包括以下步骤：
(1)检查射频基板，保证其表面镀层完整，无划伤、起泡、氧化等现象，清除射频基板及壳体上的杂质，使其保持整洁；优选射频基板为FR-40软基板或罗杰斯软基板；
(2)采用直径为0.9mm的点胶针筒将组分为Sn42/Bi58的焊锡膏涂敷于射频基板上，涂敷过程中，焊锡膏之间的间宽为0.7mm，且随点胶针筒直径的增大而增大，同时，如若射频基板的边角位于焊锡膏之间的间宽间宽内，则需使用点胶针筒点涂边角处，然后将射频基板放入壳体内；
(3)待射频基板放入壳体后，在射频基板上放置与其形状相同的纸片采用普通的A4纸即可，然后在加热台上加热，使焊锡膏融化，其中，加热台的温度需要高于焊锡膏熔点25～35℃；在焊锡膏融化的过程中，需要通过表面平整为0.3mm的压块反复施压3～4次，每次施压时，使焊锡膏填满射频基板与壳体之间的空隙，并在射频基板边缘有均匀溢出为止，每次施压1～5s即可；待焊锡膏完全融化后，再次向射频基板施压，使焊锡膏填满射频基板与壳体之间的空隙，并在射频基板边缘有均匀溢出为止，然后保持此施压状态直至焊锡膏完全冷却凝固为止；
(4)焊锡膏完全冷却凝固后，拆除压块和纸片，并剔除多余的杂质，然后按照常规清洗工艺清洗干净，完成射频基板与壳体的烧结。
对比例1
与实施例1相比，采用导电胶对射频基板和壳体进行粘接，且步骤(2)中缺少在边角处点涂操作，步骤(3)中缺少反复施压过程，其余过程及操作均与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，采用螺钉装配的方式完成射频基板与壳体的装配过程。检测
待壳体与射频基板烧结完成后，于同等条件下立即检测实施例1和对比例1烧结完成的射频基板与壳体结合性能，然后再分别检测使用3～4年后的结合性能，其结果如下：
实施例1中的焊锡膏的空洞率为6.8％左右，且空洞均匀分散于射频基板与壳体之间，而对比例1中的导电胶的空洞率达到了22％左右，且空洞集中分布于导电胶中的几处；
实施例1中的射频基板边缘均匀溢出有焊锡膏，且其侵润性达到了98％左右，而对比例1中射频基板仅有部分边缘溢出有导电胶，且各边缘的导电胶的溢出量不同；
使用3～4年后，实施例1烧结完成的壳体与射频基板仍然具有很高的结合强度，壳体与射频基板未产生松动，而对比例1烧结完成的壳体与射频基板间的结合强度大大降低，射频基板与壳体已产生松动。
由此，采用本发明方法烧结完成的壳体与射频基板，结合强度高，结合效果好，老化速度慢。

Claims (10)

1.一种采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清除射频基板及壳体材料上的杂质；
(2)将焊锡膏涂敷至射频基板上，然后嵌入壳体内；
(3)在射频基板上放置与其形状相同的纸片，然后加热熔融，并在焊锡膏融化过程中通过压块反复施压3～4次，每次施压1～5s，融化后保持施压直至焊锡膏冷却凝固为止；
(4)拆除纸片并将产品清洗干净，完成射频基板与壳体的烧结。
2.根据权利要求1所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，步骤(2)中所述焊锡膏为Sn42/Bi58、Sn62/Pb36/Ag2或Sn96.5/Ga3/Cu0.5。
3.根据权利要求1所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，步骤(2)中采用点胶针筒或钢网涂敷焊锡膏。
4.根据权利要求3所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，采用钢网涂敷焊锡膏时，涂敷厚度为0.15～0.35mm。
5.根据权利要求3所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，采用点胶针筒涂敷焊锡膏时，所述针筒直径为0.5～0.9mm，焊锡膏之间的间宽为0.3～0.7mm，且随点胶针筒直径的增大而增大。
6.根据权利要求3所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，采用点胶针筒涂敷焊锡膏时，如若射频基板边角位于间宽内，需用点胶针筒点涂边角处。
7.根据权利要求1所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，步骤(3)中所述加热熔融温度比焊锡膏熔点高25～35℃。
8.根据权利要求1所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，步骤(3)中反复施压过程中的施压标准与融化后的施压标准相同，其标准为：每次压至焊锡膏填满射频基板与壳体之间，且射频基板边缘出现均匀溢出时为止。
9.根据权利要求1所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，步骤(3)中所述压块的平整度为0.1～0.3mm。
10.根据权利要求1所述的采用焊锡膏对射频基板与壳体进行烧结的方法，其特征在于，所述射频基板为FR-40软基板、罗杰斯软基板、陶瓷板或聚四氟乙烯印制板。
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