CN108811362A - 一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，包括以下步骤：步骤1、清洗腔体、盖板和射频电路板；步骤2、将元器件烧结到电路板上；步骤3、将电路板烧结到腔体上；步骤4、安装SMA接头和放大器芯片U1；步骤5、对组装完成的组件进行调试、测试；步骤6、将测试好的组件封盖。本发明放大器推动级放大模块的工艺流程科学、简便，减少了Ku波段9瓦连续波线性功率放大器的调试工作量，提高了Ku波段9瓦功率放大器的生产效率和合格率，降低了生产成本，提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明属于微波模块制作加工工艺技术领域的功率放大器制作方法，尤其涉及一种Ku波段9瓦功率放大器前级放大模块的加工制作。
背景技术
Ku波段功率放大器是指工作频率在12-18GHz范围内的功率放大器。Ku波段9瓦功率放大器广泛应用于卫星通信领域，用以提高卫星下行信号的发射功率，扩大卫星信号覆盖的范围，提高通信质量。还可以应用于雷达，电子战等系统中。Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块是组成Ku波段9瓦连续波线性功率放大器的重要组成部分，其指标的优劣直接影响着Ku波段9瓦连续波线性功率放大器的性能。然而目前使用的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺仍存在不足之处，合格率和生产效率方面仍有待提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够提高放大器推动级放大模块生产效率和合格率的制造工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，包括以下步骤：
步骤1、清洗腔体、盖板和射频电路板；
步骤2、将元器件烧结到电路板上；
步骤3、将电路板烧结到腔体上；
步骤4、安装SMA接头和放大器芯片U1；
步骤5、对组装完成的组件进行调试、测试；
步骤6、将测试好的组件封盖。
所述步骤1中，分别将腔体、盖板和射频电路板放在盛有无水乙醇的培养皿中用刷子进行刷洗，清洗干净后，将腔体、盖板和射频电路板放置烘箱内烘烤，之间进行自然冷却。
所述步骤1中，用于清洗腔体、盖板和射频电路板的无水乙醇温度为60℃，烘箱烘烤的温度为50℃，烘烤的时间为5±1分钟，自然冷却至腔体、盖板和射频电路板温度降至22～25℃。
所述步骤2包括以下步骤：
步骤2.1、在射频电路板焊盘处用涂上焊锡膏，并夹取元器件放置在涂有焊锡膏的相应焊盘处；
步骤2.2、打开加热平台，将放置好元器件的射频电路板放在加热平台上烧结，之后将烧结好的射频电路板从加热平台上取下，并进行自然冷却；
步骤2.3、清洗烧结后的电路板。
所述步骤2.1中，用气动点胶机在射频电路板焊盘处点涂上熔点为217℃成分为ALPHA OM338的焊锡膏，所述元器件包括：1uF贴片电容C1和贴片电容C4；0.01uF贴片电容C2和贴片电容C3，1000pF贴片电容C5；600S0R4BT250XT电容C6、600S0R4BT250XT电容C7、68Ω贴片电阻R1，以及51Ω贴片电阻R2；
所述步骤2.2中，加热平台温度设置为230±5℃，在加热平台烧结过程中在显微镜下观察，若烧结过程中发生元器件的错位，偏移，及时用镊子轻轻拨正；
所述步骤2.3中，用镊子夹取浸有纯酒精的酒精棉清洗烧结后的射频电路板。
所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1、用点胶机在射频电路板背面印刷焊锡膏，之后将印刷有焊锡膏的射频电路板安装在腔体底部；
步骤3.2、打开加热平台，将待焊接的组件放在加热平台上进行烧结，焊锡膏开始融化时注入松香水，再用镊子压住射频电路板的两端，待烧结完成后，将烧结好的组件从加热平台上取下，进行自然冷却；
步骤3.3、清洗组件，将组件放置在盛有清洗剂的清洗槽中热煮泡，之间将组件取出后放置在盛有无水乙醇的培养皿中进行刷洗，再将刷洗后的组件放置在烘箱内烘烤，之后进行自然冷却至。
所述步骤3.1中，点胶机设置为连续点胶模式，压力设置为45-60ps i，印刷的焊锡膏熔点为183℃成分为SN63CR32；
所述步骤3.2中，加热平台温度设置为200±5℃；
所述步骤3.3中，使用汽相清洗机清洗组件，将组件放置在盛有60℃ABZOL CEGCLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡20±1分钟，之后将组件放置在盛有60℃无水乙醇的培养皿中进行刷洗，刷洗过程中用刷子刷洗射频电路板表面和射频电路板四周缝隙，之后烘箱烘烤温度为50℃，烘烤时间为5±1分钟，组件自然冷却至22～25℃。
所述步骤4包括以下步骤：
步骤4.1、用螺丝刀将输入、输出口的接头安装在腔体上，将放大器芯片U1用螺丝固定在腔体上；
步骤4.2、打开加热平台，将安装好接头和放大器芯片U1的组件放在加热平台上预热，用焊锡丝将SMA接头一端和放大器芯片U1两端引脚焊接到射频电路板上；
步骤4.3、清洗射频电路板上焊接的焊点，除去焊接后遗留的污渍。
所述步骤4.1中，接头为SMA-KFD214接头，接头安装在腔体上时加上弹垫和垫片；
所述步骤4.2中，加热平台温度设置为100±5℃，将SMA接头一端和放大器芯片U1两端引脚焊接到射频电路板上的焊锡丝温度为120℃；
所述步骤4.3中，用镊子夹取浸有纯酒精的酒精棉清洗焊接的焊点。
一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块，包括腔体、盖板、射频电路板、SMA接头和放大器芯片U1，所述Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块采用如所述的制作工艺加工。
本发明放大器推动级放大模块的工艺流程科学、简便，减少了Ku波段9瓦连续波线性功率放大器的调试工作量，提高了Ku波段9瓦功率放大器的生产效率和合格率，降低了生产成本，提高了产品质量。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为功率放大器推动级放大模块装配示意图；
上述图中的标记均为：1、腔体；2、射频电路板；3、盖板；4、螺丝；5、垫片；6、弹垫；7、接头。
具体实施方式
图1为功率放大器推动级放大模块装配示意图，图1中接头7为SMA-KFD214接头7，螺丝4可用不锈钢十字圆头螺丝4，垫片5可采用φ2的垫片5，弹垫6可采用φ2的弹垫6，C1、C4为1uF封装形式为0603的贴片电容，C2、C3为0.01uF封装形式为0603的贴片电容，C5为1000pF封装形式为0603的贴片电容，C6、C7为600S0R4BT250XT电容，R1为68Ω封装形式为0603的贴片电阻，R2为51Ω封装形式为0603的贴片电阻，U1为TIM1414-7-252放大器。
一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，具体包括下述步骤：
步骤1：清洗腔体1、盖板3和射频电路板2
分别将腔体1、盖板3和射频电路板2放在盛有60℃无水乙醇的培养皿中用黄色软毛刷子进行刷洗。清洗干净后，将腔体1、盖板3和射频电路板2放置在50℃的烘箱内烘烤5±1分钟，自然冷却至22～25℃，用于去除腔体1、盖板3和射频电路板2表面的油滞等污迹。
步骤2：将元器件烧结到电路板上
2.1在清洗后的射频电路板2焊盘处，用气动点胶机点涂上熔点为217℃的成分为ALPHA OM338焊锡膏，并用尖嘴镊子轻轻夹取元器件正确放置在涂有焊锡膏的相应焊盘处。元器件安放位置如图1，功率放大器推动级放大模块装配示意图。元器件清单：C1、C4为1uF封装形式为0603的贴片电容；C2、C3为0.01uF封装形式为0603的贴片电容；C5为1000pF封装形式为0603的贴片电容；C6、C7为600S0R4BT250XT电容；R1为68Ω封装形式为0603的贴片电阻；R2为51Ω封装形式为0603的贴片电阻
2.2打开加热平台，温度设置为230±5℃。待温度稳定后将所述2.1放好元器件的射频电路板2放在加热平台上烧结。在显微镜下观察，如烧结过程中发生元器件的错位，偏移，及时用镊子轻轻拨正，确保焊接过程准确无误。焊接完成后，将焊好的组件从加热平台上取下，放置在滤纸上自然冷却。
2.3用宽嘴镊子夹取浸有纯酒精的酒精棉，清洗烧结后的射频电路板2。将烧结后残留的松香以及其它污渍清洗干净，清洗后的元器件焊接处焊锡圆润、饱满、明亮。
步骤3：将电路板烧结到腔体1上
3.1打开点胶机采用连续点胶模式，点胶机压力设置为(45-60)ps i，在射频电路板2背面印刷上熔点为183℃成分为SN63CR32焊锡膏，随后将刷有焊膏的射频电路板2安装在腔体1底部。如图1，功率放大器推动级放大模块装配示意图。
3.2打开加热平台，温度设置为200±5℃，将所述3.1待焊接的组件放在200±5℃的加热平台上进行烧结。焊锡膏开始融化时，用医用注射器注入适量的松香水，用宽嘴镊子尽量压住射频电路板2的两端，使射频电路板2烧结充分、焊透率良好且位置正确。烧结完成后，将烧结好的组件从加热平台上取下，放置在滤纸上自然冷却。
3.3使用汽相清洗机清洗，将3.2烧结好射频电路板2的组件放置在盛有60℃ABZOLCEG CLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡(20±1)分钟；取出后放置在盛有60℃无水乙醇的培养皿中进行刷洗，射频电路板2表面使用黄色软毛刷子刷洗，射频电路板2四周缝隙使用肉色硬毛刷进行刷洗(5±1)分钟；再将清洗后的组件放置在50℃的烘箱内烘烤(5±1)分钟，自然冷却至(22～25)℃。
步骤4：安装SMA接头7和放大器芯片U1
4.1用十字螺丝4刀，将输入、输出口的SMA-KFD214接头7安装在腔体1上，安装时加上弹垫6和垫片5；将放大器芯片U1用M2*4的螺丝4固定在腔体1上；安装时要当心，不要造成螺丝4滑丝以及对腔体1表面造成不必要的划伤。
4.2打开加热平台，温度设置为100±5℃，将所述4.1安装好SMA接头7和放大器芯片U1的组件放在加热平台上预热。用120℃的焊锡丝将SMA接头7一端和放大器芯片U1两端引脚焊接到射频电路板2上。
4.3用宽嘴镊子夹取浸有纯酒精的酒精棉，清洗焊接的焊点，除去焊接后遗留的污渍。
步骤5：对组装完成的组件进行调试、测试
连接好外围电路以及相应的仪器仪表后，即可对功率放大器前级放大模块进行调试、测试。
步骤6：测试好的组件封盖
调试完成后，用十字螺丝4刀将盖板3用M2*4的螺丝4固定在腔体1上，自此一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块制作完成。
经过上述工艺生产的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块经过严格的测试、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，已实现小批量多批次生产，并实现持续稳定供货。
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 (10)
1.一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、清洗腔体、盖板和射频电路板；
步骤2、将元器件烧结到电路板上；
步骤3、将电路板烧结到腔体上；
步骤4、安装SMA接头和放大器芯片U1；
步骤5、对组装完成的组件进行调试、测试；
步骤6、将测试好的组件封盖。
2.根据权利要求1所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤1中，分别将腔体、盖板和射频电路板放在盛有无水乙醇的培养皿中用刷子进行刷洗，清洗干净后，将腔体、盖板和射频电路板放置烘箱内烘烤，之间进行自然冷却。
3.根据权利要求2所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤1中，用于清洗腔体、盖板和射频电路板的无水乙醇温度为60℃，烘箱烘烤的温度为50℃，烘烤的时间为5±1分钟，自然冷却至腔体、盖板和射频电路板温度降至22～25℃。
4.根据权利要求1所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：
步骤2.1、在射频电路板焊盘处用涂上焊锡膏，并夹取元器件放置在涂有焊锡膏的相应焊盘处；
步骤2.2、打开加热平台，将放置好元器件的射频电路板放在加热平台上烧结，之后将烧结好的射频电路板从加热平台上取下，并进行自然冷却；
步骤2.3、清洗烧结后的电路板。
5.根据权利要求4所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤2.1中，用气动点胶机在射频电路板焊盘处点涂上熔点为217℃成分为ALPHAOM338的焊锡膏，所述元器件包括：1uF贴片电容C1和贴片电容C4；0.01uF贴片电容C2和贴片电容C3，1000pF贴片电容C5；600S0R4BT250XT电容C6、600S0R4BT250XT电容C7、68Ω贴片电阻R1，以及51Ω贴片电阻R2；
所述步骤2.2中，加热平台温度设置为230±5℃，在加热平台烧结过程中在显微镜下观察，若烧结过程中发生元器件的错位，偏移，及时用镊子轻轻拨正；
所述步骤2.3中，用镊子夹取浸有纯酒精的酒精棉清洗烧结后的射频电路板。
6.根据权利要求1所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1、用点胶机在射频电路板背面印刷焊锡膏，之后将印刷有焊锡膏的射频电路板安装在腔体底部；
步骤3.2、打开加热平台，将待焊接的组件放在加热平台上进行烧结，焊锡膏开始融化时注入松香水，再用镊子压住射频电路板的两端，待烧结完成后，将烧结好的组件从加热平台上取下，进行自然冷却；
步骤3.3、清洗组件，将组件放置在盛有清洗剂的清洗槽中热煮泡，之间将组件取出后放置在盛有无水乙醇的培养皿中进行刷洗，再将刷洗后的组件放置在烘箱内烘烤，之后进行自然冷却至。
7.根据权利要求6所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤3.1中，点胶机设置为连续点胶模式，压力设置为45-60psi，印刷的焊锡膏熔点为183℃成分为SN63CR32；
所述步骤3.2中，加热平台温度设置为200±5℃；
所述步骤3.3中，使用汽相清洗机清洗组件，将组件放置在盛有60℃ABZOL CEGCLEANER清洗剂的清洗槽中热煮泡20±1分钟，之后将组件放置在盛有60℃无水乙醇的培养皿中进行刷洗，刷洗过程中用刷子刷洗射频电路板表面和射频电路板四周缝隙，之后烘箱烘烤温度为50℃，烘烤时间为5±1分钟，组件自然冷却至22～25℃。
8.根据权利要求1所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤4包括以下步骤：
步骤4.1、用螺丝刀将输入、输出口的接头安装在腔体上，将放大器芯片U1用螺丝固定在腔体上；
步骤4.2、打开加热平台，将安装好接头和放大器芯片U1的组件放在加热平台上预热，用焊锡丝将SMA接头一端和放大器芯片U1两端引脚焊接到射频电路板上；
步骤4.3、清洗射频电路板上焊接的焊点，除去焊接后遗留的污渍。
9.根据权利要求8所述的Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块的制作工艺，其特征在于：所述步骤4.1中，接头为SMA-KFD214接头，接头安装在腔体上时加上弹垫和垫片；
所述步骤4.2中，加热平台温度设置为100±5℃，将SMA接头一端和放大器芯片U1两端引脚焊接到射频电路板上的焊锡丝温度为120℃；
所述步骤4.3中，用镊子夹取浸有纯酒精的酒精棉清洗焊接的焊点。
10.一种Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块，包括腔体、盖板、射频电路板、SMA接头和放大器芯片U1，其特征在于：所述Ku波段9瓦功率放大器推动级放大模块采用如权利要求1-9所述的制作工艺加工。
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