CN108777933B

CN108777933B - 一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法

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Publication number: CN108777933B
Application number: CN201810662147.5A
Authority: CN
Inventors: 吴强; 马建壮; 赵树伟; 张文兴; 曲志明; 王加路
Original assignee: CETC 41 Institute
Current assignee: CETC 41 Institute
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2020-08-11
Anticipated expiration: 2038-06-25
Also published as: CN108777933A

Abstract

本发明的实施例公开一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法，属于微带电路加工技术领域。该方法包括：软介质微带电路粘贴到微波腔体时，将软介质微带电路底面涂上导电胶，放置到微波腔体表面；然后将磁体压块放置到软介质微带上面，磁体压块上方设置电磁线圈，通过控制磁场的N、S极方向以及磁场强度的大小，调节磁体压块对软介质微带电路的压力。采用上述实施例，磁体压块压力可控，提高粘贴成功率；该方法操作简单、成本低廉，可以长久使用，同时可以循环使用；该方法可以有效的保护微波腔体和软介质微带电路等易损表面；该方法可以有效避免溢出的导电胶粘住压块，提升一次装配成功率。

Description

一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法

技术领域

本发明涉及微带电路加工技术领域，特别涉及一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法。

背景技术

软介质微带电路是基于软介质材料(例如聚四氟乙烯)上加工的一种微带电路，软介质层具有极低的介电常数、很低的介质损耗和很低的吸湿率，使得它在超高频、超宽带、高湿度环境的微波和毫米波电路中得到广泛应用；同时软介质微带电路很容易被切割成需要的形状，可以完美适应高频应用中各种腔体结构对电路板形状的要求，是微波毫米波电路中不可或缺的重要零件。

通常，在微带电路的装配过程中，如图1所示，需要用导电胶1将软介质微带电路2粘贴到微波腔体3的表面，然后放入恒温箱(80～130℃，两小时左右，不同软介质材料时间温度不同)中将导电胶烘干；导电胶起到电路连接和机械连接的作用，同时具有高可靠性、工艺条件温和、较简单的工艺、易返修等多种优点，因此在软介质微组装中广泛应用。

在使用导电胶粘贴的过程中，由于介质基材本身属性比较软，很难保证高的平整度，所以后续恒温箱固化时，软介质微带电路和腔体之间很容易出现缝隙或空鼓。软介质微带电路粘接过程中的空鼓及缝隙会导致各功能模块间的串扰和插入损耗的增加，同时也带来了附加电容与振荡等问题。粘贴不平整的问题会影响产品的性能指标，难保证产品高的可靠性。

通常的处理方法是加工一些金属压块(铜材质居多)，在固化时，将金属压块4压到软介质微带电路上，利用压块的重力压住软介质，防止其空鼓、翘边。但受微波腔体空间(微波腔体空间小的尺寸基本在3mmx5mm)的影响，金属压块体积小压力不够，仍然会产生空鼓或缝隙；如果涂胶量太大或者软介质微带电路上有过孔，会导致导电胶溢出后粘住金属压块；金属压块在放取过程中，容易划伤腔体以及微带电路表面影响电路的传输指标。这些问题导致软介质微带电路在装配中可靠性低，质量得不到保证，增加了生产成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法，解决软介质微波电路在粘贴固化过程中不易平整、底部存在空洞缝隙等问题，具有操作简单、成本低廉、受力可控、保护易损表面等优点。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法。

在一些可选实施例中，软介质微带电路粘贴到微波腔体时，将软介质微带电路底面涂上导电胶，放置到微波腔体表面；然后将磁体压块放置到软介质微带上面，磁体压块上方设置电磁线圈，通过控制电磁线圈中的电流，控制磁场的N、S极方向以及磁场强度的大小，调节磁体压块对软介质微带电路的压力。

采用上述可选实施例，利用线圈产生磁极，磁极互斥的原理，使磁体压块压力可控，可以有效的防止金属压块压力不足引起的软介质微带电路粘贴固化过程中产生翘边、空鼓等不平整的问题，提高粘贴成功率。

可选地，所述控制电磁线圈中电流的步骤，还包括：

首先，根据电磁线圈匝数以及磁芯材料、电磁线圈和磁体压块之间的距离、软介质微带电路尺寸大小、磁体压块重量以及涂胶量，计算一个初始电流值，电磁线圈根据该初始电流值通电后，将微带电路压实；

然后，根据测量软介质微带电路上表面到腔体表面的距离h，按照预设步长微调电流，实现动态压实软介质微带电路。

可选地，所述计算一个初始电流值的步骤，还包括：

根据公式I＝KL(10mg)^1/2/(pN)确定电磁线圈电流的大小，其中，I是电磁线圈电流，L是电磁线圈和磁体压块之间的距离，K是修正系数，N是电磁线圈匝数，m是磁体压块重量，g为重力加速度，p是电磁线圈磁导率和磁体压块磁导率之比。

可选地，所述K的数值根据导电胶的重量M和软介质微带电路的面积S得到，K≈M²/S。

可选地，所述按照预设步长微调电流的步骤，还包括：根据测量h的大小，动态调节电流的大小，直至满足(a+c)≤h≤(a+b)，其中，h为软介质微带电路上表面到腔体表面的距离，a是软介质微带电路的厚度，b＝0.04mm～0.08mm，c＝0.01mm～0.03mm。

可选地，所述根据测量h的大小，动态调节电流的大小的步骤，还包括：

如果h>(a+b)，那么按照每次0.05A～0.2A的步长增加电流；

如果h<(a+c)，那么按照每次0.05A～0.2A的步长减小电流。

可选地，所述磁体压块用注塑材料包裹。

采用上述可选实施例，可避免压块放取过程中划伤腔体表面和电路表面，而且即使有导电胶的溢出，也不会粘住压块。

可选地，将所述磁体压块制成一系列不同尺寸的模块，为不同形状的软介质微带电路拼接使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的软介质微带电路粘结过程原理示意图；

图2为本发明的软介质微带电路粘结过程一个可选实施例的示意图；

图3为所述磁体压块的一个可选实施例的结构示意图；

图4a为微带电路的一个可选实施例的示意图；

图4b为用磁体压块拼接出微带电路形状的一个可选实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

软介质微带电路在微波毫米波产品的装配过程中，常使用导电胶粘贴到微波腔体表面，在后续固化的过程中，因软介质微带电路材料属性的原因导致容易出现翘边、空鼓等不平整的问题，现有的处理方法是加工金属压块压到软介质微带电路上，以防止出现翘边等不平整问题。但使用金属压块的过程中，容易出现压力不够导致粘贴缝隙空鼓、导电胶溢出粘住压块、金属压块划伤微波腔体等问题，这样严重影响软介质微带电路的粘贴质量，造成产品性能隐患，增加生产成本。

针对上述问题，本发明提出一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法，此方法既可以控制压紧软介质微带电路的压力大小，保证软介质不会出现翘边、空鼓等问题，又可以防止磁体压块划伤腔体和被溢出的导电胶粘住。本发明的方法操作简单，同时最大程度的保证了软介质微带电路的粘贴质量，排除产品的质量隐患。

图2示出了所述利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法的一个可选实施例。

该可选实施例中，软介质微带电路粘贴到微波腔体时，将软介质微带电路底面涂上适量导电胶，放置到微波腔体表面；然后将磁体压块放置到软介质微带上面，磁体压块上方设置电磁线圈，通过调节电磁线圈中电流的输入方向，可以控制磁场的N、S极方向，通过控制输入电流的大小可以控制磁场强度的大小，通过控制磁场的N、S极方向以及磁场强度的大小，调节磁体压块对软介质微带电路的压力。

例如，将导线通电，使磁芯的下端50成N极，将软介质微带电路20涂胶10后粘贴到微波腔体30表面，然后将磁体压块40压到软介质微带电路上面，将磁体压块的N极向上、S极朝下。根据同极相斥的原理，磁体压块会有一个压紧软介质微带电路的压力，此压力可由线圈电流的大小控制，摆脱了现有的金属压块小压力不足的缺点。当然，也可以使磁芯的下端50成S极，将磁体压块的S极向上、N极朝下。

所述控制电磁线圈中电流的步骤，具体包括：

首先，根据电磁线圈匝数以及磁芯材料、电磁线圈和磁体压块之间的距离、软介质微带电路尺寸大小、磁体压块重量以及涂胶量多少，计算一个初始电流值，根据该初始电流值对电磁线圈通电，将微带电路压实。

可选地，根据公式I＝KL(10mg)^1/2/(pN)确定电磁线圈电流的大小，精确控制压力，其中I是电磁线圈电流(单位A)，L是电磁线圈和磁体压块之间的距离(单位mm)，K是修正系数(无单位)，N是电磁线圈匝数，m是磁体压块重量(单位克)，g为重力加速度，p是电磁线圈磁导率和磁体压块磁导率之比。其中，K的数值可以根据导电胶的重量M(单位g)和软介质微带电路的面积S(单位mm²)得到，K≈M²/S。

可选地，软介质微带电路的厚度是a(单位mm)，如果h>(a+b)，b＝0.04mm～0.08mm，那么按照每次0.05A～0.2A的步长增加电流；如果h<(a+c)，c＝0.01mm～0.03mm，那么按照每次0.05A～0.2A的步长减小电流。根据测量h的大小，动态调节电流的大小，直至满足(a+c)≤h≤(a+b)。

可选地，上述各个可选实施例中的磁铁用注塑材料包裹，注塑材料可选聚酰亚胺树脂，并在外观上做好标记，如图3所示，标注出N极41和S极42，注塑材料作为一种半刚性材料，可以防止溢出的导电胶粘住磁体压块，同时在放取磁体压块时候，不易划伤微波腔体以及软介质微带电路表面。

因为微波腔体基本是以金属铜或铝为主，不会受到磁场磁化的影响。

可选地，将磁体压块做成一系列不同尺寸的模块，方便不同形状的软介质微带电路拼接使用，同时满足循环使用。例如，将磁体压块做成固定尺寸2x2、3x3、4x4、5x5等，这样可以根据实际的微带电路形状选取固定尺寸的磁体压块使用，达到循环利用的目的。图4a示出了微带电路的一个可选实施例，图4b示出了用磁体压块拼接出微带电路的形状的一个可选实施例。

本发明的优点是：利用电磁技术粘贴软介质微带电路方法，压力可控，可以有效的防止金属压块压力不足引起的软介质微带电路粘贴固化过程中产生翘边、空鼓等不平整的问题，提高粘贴成功率；该方法操作简单、成本低廉，可以长久使用，同时可以循环使用；该方法可以有效的保护微波腔体和软介质微带电路等易损表面；该方法可以有效避免溢出的导电胶粘住压块，提升一次装配成功率。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种利用电磁技术粘贴软介质微带电路的方法，其特征在于，软介质微带电路粘贴到微波腔体时，将软介质微带电路底面涂上导电胶，放置到微波腔体表面；然后将磁体压块放置到软介质微带上面，磁体压块上方设置电磁线圈，通过控制电磁线圈中的电流，控制磁场的N、S极方向以及磁场强度的大小，调节磁体压块对软介质微带电路的压力；

所述控制电磁线圈中电流的步骤，还包括：

然后，根据测量软介质微带电路上表面到腔体表面的距离，按照预设步长微调电流，实现动态压实软介质微带电路；

所述计算一个初始电流值的步骤，还包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述K的数值根据导电胶的重量M和软介质微带电路的面积S得到，K≈M²/S。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设步长微调电流的步骤，还包括：根据测量h的大小，动态调节电流的大小，直至满足(a+c)≤h≤(a+b)，其中，h为软介质微带电路上表面到腔体表面的距离，a是软介质微带电路的厚度，b＝0.04mm～0.08mm，c＝0.01mm～0.03mm。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据测量h的大小，动态调节电流的大小的步骤，还包括：

如果h>(a+b)，那么按照每次0.05A～0.2A的步长增加电流；

如果h<(a+c)，那么按照每次0.05A～0.2A的步长减小电流。