CN108111138B - 功率放大器的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功率放大器的制作方法，包括：步骤1、将玻珠烧结在腔体(2)上；步骤2、烧结薄膜电路板；步骤3、胶接元器件；步骤4、等离子清洗；步骤5、键合引线；步骤6、激光封盖。该功率放大器的制作方法制成的产品性能指标更优，产品合格率提高，为小批量生产提供了有力保障。

Description

功率放大器的制作方法
技术领域
本发明涉及微电子模块制作加工工艺，具体地，涉及一种功率放大器的制作方法。
背景技术
功率放大器近年来已广泛应用于雷达、电子对抗、广播电视等领域，它具有体积小、重量轻、耗电少、可靠性高等特点。功率放大器是微波通信设备的重要部件，它的性能在很大程度上影响通信的质量。性能优良的功率放大器，除了要有良好的电路和结构设计作保证外，还必须有科学合理的生产工艺。
因此，急需要提供一种制作工艺流程简单，设备投资小，适用小批量生产的功率放大器的制作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种功率放大器的制作方法，该功率放大器的制作方法制成的产品性能指标更优，产品合格率提高，为小批量生产提供了有力保障。
为了实现上述目的，本发明提供了一种功率放大器的制作方法，包括：
步骤1、将玻珠烧结在腔体上；
步骤2、烧结薄膜电路板；
步骤3、胶接元器件；
步骤4、等离子清洗；
步骤5、键合引线；
步骤6、激光封盖。
优选地，步骤1包括：
a、分别夹取第十三玻珠和第十二玻珠的长引线端，将第十三玻珠和第十二玻珠的短端沿安装孔安装在腔体上且使得第十三玻珠和第十二玻珠均与腔体的内壁齐平；
b、通过点胶机在第十三玻珠和第十二玻珠与腔体结合处分别点涂一圈63Sn37Pb焊膏，然后放置在温度为195-205℃的热台上烧结，熔融后取下冷却得到安装有玻珠的腔体组件即第一组件。
优选地，步骤2包括：
a、将第一组件置于温度为165-175℃的热台上，蘸取助焊剂涂刷于腔体内部，将43Sn43Pb14Bi焊锡丝熔融于待安装第四薄膜电路板、第七薄膜电路板、第九薄膜电路板、第十薄膜电路板和第十一薄膜电路板的腔体内表面区域处，再使用镊子夹取镀金铜片放在焊锡上来回摩擦以将熔融的焊锡均匀、平整地预覆在腔体内表面；
b、用镊子分别夹取第四薄膜电路板、第七薄膜电路板、第九薄膜电路板、第十薄膜电路板和第十一薄膜电路板放在预覆完焊锡的腔体内来回摩擦以将第四薄膜电路板、第七薄膜电路板、第九薄膜电路板、第十薄膜电路板和第十一薄膜电路板背面用摩擦焊的方法预覆焊锡；再按照功率放大器模块装配图进行摩擦焊接，使得玻珠芯与微带线中心对齐，并将玻珠芯与各个薄膜电路板上的微带线用电烙铁熔融43Sn43Pb14Bi焊锡丝焊接，焊接完成后冷却得到第二组件；
c、将覆有120℃52In48Sn焊锡的铜块置于设置为165-175℃的热台上，用镊子分别夹取第三薄膜电路板、第五薄膜电路板、第六薄膜电路板、第八薄膜电路板、第一功率管、第二功率管以及驱动功放芯片放在覆锡铜块上来回摩擦以将第三薄膜电路板、第五薄膜电路板、第六薄膜电路板、第八薄膜电路板、第一功率管、第二功率管以及驱动功放芯片的背面用摩擦焊的方法平整光亮地覆锡，覆锡完成放入凝胶盒待用；
d、将第二组件置于温度为145-155℃的热台上，对照功率放大器模块装配图，分别将第三薄膜电路板、第五薄膜电路板、第六薄膜电路板、第八薄膜电路板、第一功率管、第二功率管以及驱动功放芯片进行摩擦焊接；其中，驱动功放芯片的输入输出端分别要与第三薄膜电路板、第五薄膜电路板微带线居中对齐，第一功率管、第二功率管要平行对齐并居中放置，第八薄膜电路板靠近输出端，薄膜电路板拼接处微带线对齐，焊接完成后冷却以得到第三组件；
e、将第三组件置于汽相清洗机中清洗19-21min，再置于无水乙醇中刷洗除去多余助焊剂。
优选地，步骤3包括：
a、对照功率放大器模块装配图，在第三组件上用点胶机分别将待安装芯片电容涂抹一层导电胶，然后用镊子夹取芯片电容放置在导电胶上并摩擦施压以使导电胶从芯片侧面溢出；
b、将烘箱设置为95-105℃，待温度稳定后将胶接完成的模块放入烘箱，烘烤2h，进行导电胶固化。
优选地，步骤4包括：用等离子清洗机对胶接完成的模块采用弱清洗模式，其中，清洗参数设置为功率500W，清洗时间170-190s。
优选地，步骤5包括：对照功率放大器模块装配图，使用三用键合机进行金带、金丝压焊；其中，键合参数设置为：金带压焊超声功率180-290W，超声时间100-185ms；金丝超声功率180-220W，超声时间30-50ms。
优选地，步骤6包括：用激光焊接机对产品进行封盖，完成气密性缝焊。
根据上述技术方案，本发明将薄膜电路板采用两种梯度的焊锡通过手工摩擦焊的方式焊接在腔体上，不仅提高了薄膜电路板的焊透率，而且很好的控制了薄膜电路板之间的拼接缝隙和手工精确定位各个薄膜电路板的位置，较传统用焊膏整体烧结工艺，采用本发明方法制作的产品，性能指标更优，产品合格率提高，为小批量生产提供了有力保障。
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是本发明中功率放大器模块的装配示意图。
附图标记说明
1-盖板 2-腔体
3-第三薄膜电路板 4-第四薄膜电路板
5-第五薄膜电路板 6-第六薄膜电路板
7-第七薄膜电路板 8-第八薄膜电路板
9-第九薄膜电路板 10-第十薄膜电路板
11-第十一薄膜电路板 12-第十二玻珠
13-第十三玻珠 V1-第一功率管
V2-第二功率管 N1-驱动功放芯片
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。
参见图1，本发明提供一种功率放大器的制作方法，包括：
步骤1、将玻珠烧结在腔体2上；
步骤2、烧结薄膜电路板；
步骤3、胶接元器件；
步骤4、等离子清洗；
步骤5、键合引线；
步骤6、激光封盖。
通过上述技术方案，将薄膜电路板采用两种梯度的焊锡通过手工摩擦焊的方式焊接在腔体上，不仅提高了薄膜电路板的焊透率，而且很好的控制了薄膜电路板之间的拼接缝隙和手工精确定位各个薄膜电路板的位置，较传统用焊膏整体烧结工艺，采用本发明方法制作的产品，性能指标更优，产品合格率提高，为小批量生产提供了有力保障。
在一种实施方式中，具体包括下述步骤：
步骤1：玻珠烧结在腔体上
用镊子分别夹取第十三玻珠13(WB330)和第十二玻珠12(JWJ4528-16-15-56-D0.5)的长引线端，将第十三玻珠13和第十二玻珠12短端沿安装孔安装在腔体2上，第十三玻珠13和第十二玻珠12都与腔体2内壁齐平；
通过点胶机在第十三玻珠13和第十二玻珠12与腔体2结合处分别点涂一圈焊膏(63Sn37Pb)，然后放置在温度为195-205℃的热台上烧结，观察焊膏熔融，烧结完成后取下冷却，得到安装有玻珠的腔体组件即第一组件，至此，玻珠烧结在腔体上完成。
步骤2：薄膜电路板焊接
将第一组件置于温度为165-175℃的热台上，用棉签蘸取助焊剂涂刷于腔体内部，将适量低温焊锡丝(43Sn43Pb14Bi)熔融于待安装第四薄膜电路板4、第七薄膜电路板7、第九薄膜电路板9、第十薄膜电路板10和第十一薄膜电路板11腔体内表面区域处，用镊子夹取镀金铜片，放在焊锡上来回摩擦，将熔融的焊锡平整的预覆在腔体内表面，要求覆锡均匀；
用镊子分别夹取第四薄膜电路板4、第七薄膜电路板7、第九薄膜电路板9、第十薄膜电路板10和第十一薄膜电路板11放在预覆完焊锡的腔体内，来回摩擦，将第四薄膜电路板4、第七薄膜电路板7、第九薄膜电路板9、第十薄膜电路板10和第十一薄膜电路板11背面用摩擦焊的方法预覆焊锡，按照功率放大器模块装配图进行摩擦焊接，玻珠芯与微带线中心对齐，并将玻珠芯与各个薄膜电路板上的微带线用电烙铁熔融低温焊锡丝(43Sn43Pb14Bi)焊接，焊接完成后冷却，得到第二组件；
将覆有120℃焊锡(52In48Sn)的铜块置于设置为165-175℃的热台上，用镊子分别夹取第三薄膜电路板3、第五薄膜电路板5、第六薄膜电路板6、第八薄膜电路板8、第一功率管V1、第二功率管V2以及驱动功放芯片N1放在覆锡铜块上，来回摩擦，将第三薄膜电路板3、第五薄膜电路板5、第六薄膜电路板6、第八薄膜电路板8、第一功率管V1、第二功率管V2以及驱动功放芯片N1的背面用摩擦焊的方法覆锡，覆锡要求平整光亮，覆锡完成放入凝胶盒待用；
将第二组件置于温度为145-155℃的热台上，对照功率放大器模块装配图，分别将第三薄膜电路板3、第五薄膜电路板5、第六薄膜电路板6、第八薄膜电路板8、第一功率管V1、第二功率管V2以及驱动功放芯片N1进行摩擦焊接，驱动功放芯片N1的输入输出端分别要与第三薄膜电路板3、第五薄膜电路板5微带线居中对齐，第一功率管V1、第二功率管V2要平行对齐并居中放置，第八薄膜电路板8尽量靠近输出端，薄膜电路板拼接处微带线对齐，焊接完成后冷却，得到第三组件；
将第三组件置于汽相清洗机中清洗19-21min，再置于无水乙醇中刷洗除去多余助焊剂；至此，薄膜电路板焊接完成。
步骤3：胶接元器件
对照功率放大器模块装配图，在第三组件上用点胶机分别将待安装芯片电容C1～C9共九处涂抹一层薄薄的导电胶，然后用镊子夹取芯片电容C1～C9放置在导电胶上并轻轻摩擦施压，使导电胶从芯片侧面溢出，不得短路；
将烘箱设置为95-105℃，待温度稳定后将胶接完成的模块放入烘箱，烘烤2小时，进行导电胶固化；至此，元器件胶接完成。
步骤4：等离子清洗
用等离子清洗机YES-G500对胶接完成的模块采用弱清洗模式，参考清洗参数设置为：功率500W，清洗时间：170-190s。
步骤5：引线键合
对照功率放大器模块装配图，使用三用键合机747677E进行金带、金丝压焊，参考键合参数设置为：
金带压焊超声功率：180-290W，超声时间：100-185ms；
金丝超声功率：180-220W；超声时间：30-50ms；
步骤6：激光封焊
用激光焊接机对产品进行封盖，完成气密性缝焊。
至此，一种功率放大器模块制作完成。
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 (5)

1.一种功率放大器的制作方法，其特征在于，包括：
步骤1、将玻珠烧结在腔体(2)上；
步骤2、烧结薄膜电路板；
步骤3、胶接元器件；
步骤4、等离子清洗；
步骤5、键合引线；
步骤6、激光封盖；
步骤1包括：
a、分别夹取第十三玻珠(13)和第十二玻珠(12)的长引线端，将第十三玻珠(13)和第十二玻珠(12)的短端沿安装孔安装在腔体(2)上且使得第十三玻珠(13)和第十二玻珠(12)均与腔体(2)的内壁齐平；
b、通过点胶机在第十三玻珠(13)和第十二玻珠(12)与腔体(2)结合处分别点涂一圈63Sn37Pb焊膏，然后放置在温度为195-205℃的热台上烧结，熔融后取下冷却得到安装有玻珠的腔体组件即第一组件；步骤2包括：
a、将第一组件置于温度为165-175℃的热台上，蘸取助焊剂涂刷于腔体(2)内部，将43Sn43Pb14Bi焊锡丝熔融于待安装第四薄膜电路板(4)、第七薄膜电路板(7)、第九薄膜电路板(9)、第十薄膜电路板(10)和第十一薄膜电路板(11)的腔体(2)内表面区域处，再使用镊子夹取镀金铜片放在焊锡上来回摩擦以将熔融的焊锡均匀、平整地预覆在腔体(2)内表面；
b、用镊子分别夹取第四薄膜电路板(4)、第七薄膜电路板(7)、第九薄膜电路板(9)、第十薄膜电路板(10)和第十一薄膜电路板(11)放在预覆完焊锡的腔体(2)内来回摩擦以将第四薄膜电路板(4)、第七薄膜电路板(7)、第九薄膜电路板(9)、第十薄膜电路板(10)和第十一薄膜电路板(11)背面用摩擦焊的方法预覆焊锡；再按照功率放大器模块装配图进行摩擦焊接，使得玻珠芯与微带线中心对齐，并将玻珠芯与各个薄膜电路板上的微带线用电烙铁熔融43Sn43Pb14Bi焊锡丝焊接，焊接完成后冷却得到第二组件；
c、将覆有120℃52In48Sn焊锡的铜块置于设置为165-175℃的热台上，用镊子分别夹取第三薄膜电路板(3)、第五薄膜电路板(5)、第六薄膜电路板(6)、第八薄膜电路板(8)、第一功率管(V1)、第二功率管(V2)以及驱动功放芯片(N1)放在覆锡铜块上来回摩擦以将第三薄膜电路板(3)、第五薄膜电路板(5)、第六薄膜电路板(6)、第八薄膜电路板(8)、第一功率管(V1)、第二功率管(V2)以及驱动功放芯片(N1)的背面用摩擦焊的方法平整光亮地覆锡，覆锡完成放入凝胶盒待用；
d、将第二组件置于温度为145-155℃的热台上，对照功率放大器模块装配图，分别将第三薄膜电路板(3)、第五薄膜电路板(5)、第六薄膜电路板(6)、第八薄膜电路板(8)、第一功率管(V1)、第二功率管(V2)以及驱动功放芯片(N1)进行摩擦焊接；其中，驱动功放芯片(N1)的输入输出端分别要与第三薄膜电路板(3)、第五薄膜电路板(5)微带线居中对齐，第一功率管(V1)、第二功率管(V2)要平行对齐并居中放置，第八薄膜电路板(8)靠近输出端，薄膜电路板拼接处微带线对齐，焊接完成后冷却以得到第三组件；
e、将第三组件置于汽相清洗机中清洗19-21min，再置于无水乙醇中刷洗除去多余助焊剂。
2.根据权利要求1所述的功率放大器的制作方法，其特征在于，步骤3包括：
a、对照功率放大器模块装配图，在第三组件上用点胶机分别将待安装芯片电容涂抹一层导电胶，然后用镊子夹取芯片电容放置在导电胶上并摩擦施压以使导电胶从芯片侧面溢出；
b、将烘箱设置为95-105℃，待温度稳定后将胶接完成的模块放入烘箱，烘烤2h，进行导电胶固化。
3.根据权利要求2所述的功率放大器的制作方法，其特征在于，步骤4包括：用等离子清洗机对胶接完成的模块采用弱清洗模式，其中，清洗参数设置为功率500W，清洗时间170-190s。
4.根据权利要求1所述的功率放大器的制作方法，其特征在于，步骤5包括：对照功率放大器模块装配图，使用三用键合机进行金带、金丝压焊；其中，键合参数设置为：金带压焊超声功率180-290W，超声时间100-185ms；金丝超声功率180-220W，超声时间30-50ms。
5.根据权利要求1所述的功率放大器的制作方法，其特征在于，步骤6包括：用激光焊接机对产品进行盖板(1)封盖，完成气密性缝焊。
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