CN109661123B - 推动级放大模块的制作加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种推动级放大模块的制作加工方法，包括：步骤1、制作射频绝缘子组件；步骤2、烧结电路板、元器件、绝缘子及射频绝缘子组件；步骤3、电装焊接；步骤4、安装芯片；步骤5、键合金丝；步骤6、封盖。该制作加工方法制作工艺流程简单，科学实用，适用大批量生产，为批量化生产提供了科学务实的工艺支撑。
Description
技术领域
本发明涉及微波模块制作加工工艺领域，具体地，涉及一种推动级放大模块的制作加工方法。
背景技术
一般大功率放大模块，需经过三级放大才能获得只够的功率，这三级放大分别为：前级放大部分、推动级放大部分、末级放大部分；推动级放大模块的作用是为系统放大电路提供增益，并将前级放大部分的信号进行再次放大，为末级放大部分提供足够的增益，是功率放大模块的重要组成部分。
目前推动级放大模块制作工艺为在焊接微波电路板、元器件、绝缘子时至少引用两种温度梯度的焊膏进行焊接，先用217℃高温焊膏焊接电路板，再用183℃低温焊膏焊接元器件，这样的制作工艺不仅电路板的空洞率高，而且生产效率低，不利于批量化生产。
因此，急需要提供一种推动级放大模块的制作加工方法来解决上述技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种推动级放大模块的制作加工方法，该制作加工方法制作工艺流程简单，科学实用，适用大批量生产，为批量化生产提供了科学务实的工艺支撑。
为了实现上述目的，本发明提供了一种推动级放大模块的制作加工方法，包括：
步骤1、制作射频绝缘子组件；
步骤2、烧结电路板、元器件、绝缘子及射频绝缘子组件；
步骤3、电装焊接；
步骤4、安装芯片；
步骤5、键合金丝；
步骤6、封盖。
优选地，步骤1包括：
a、取一个射频绝缘子，将其两端用指甲钳均剪至0.4-0.6mm；
b、在套筒一端内壁涂覆一层217℃的焊膏，然后将射频绝缘子一端安装到套筒内，直至射频绝缘子组件整体长度为3.6-3.8mm；
c、最后放在300℃热风枪上进行焊膏熔化，烧结完成得到射频绝缘子组件。
优选地，步骤2包括：
a、按照推动级放大模块第一装配图依次将第一绝缘子、第二绝缘子、第三绝缘子、第四绝缘子、第五绝缘子、第六绝缘子和射频绝缘子组件用气动点胶机在其金属外圈点涂焊膏，然后分别安装到腔体相应位置上；
b、按照微波电路板的尺寸形状制作刻刀，用于裁剪出与微波电路板尺寸形状一致的焊片；然后，将焊片放在盛有助焊剂的培养皿中浸泡2-3min；
c、按照推动级放大模块第一装配图将浸泡过的焊片、微波电路板依次装入腔体内，然后用气动点胶机在微波电路板待贴第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容的焊盘点涂焊膏并用镊子夹取电容放置在焊膏上；
d、取压块和盖板依次装入腔体内，使压块压在微波电路板上，取4只工装螺丝用十字螺丝刀将盖板锁紧，然后整体放置在205-215℃加热平台上烧结；待焊膏融化后，用十字螺丝刀迅速拧紧螺丝，同时用镊子拨动射频绝缘子组件、绝缘子，使焊缝处焊膏光亮饱满，焊膏融化20s后，取下自然散热冷却；
e、按照推动级放大模块第二装配图，用气动点胶机在供电电路板焊盘点涂焊膏，用镊子夹取元器件放置在焊膏上；然后放置在195-205℃加热平台上烧结。
优选地，步骤3包括：
a、按照推动级放大模块第一装配图，用电烙铁熔融183℃焊锡丝将射频绝缘子组件与微波电路板搭接处焊接；再用电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将第一绝缘子、第二绝缘子、第三绝缘子、第四绝缘子、第五绝缘子、第六绝缘子与微波电路板用漆包线焊接；然后，将射频连接器通过螺钉固定在腔体的侧壁上；
b、按照推动级放大模块第二装配图，将供电电路板用螺钉安装在腔体的背面；再用电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将绝缘子第一绝缘子、第二绝缘子、第三绝缘子、第四绝缘子、第五绝缘子、第六绝缘子与供电电路板用漆包线焊接；
c、将焊接完成后的组装件放置在汽相清洗机中进行超声清洗。
优选地，步骤4包括：
a、安装芯片U1：按照U1芯片共晶图将芯片U1用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第一共晶组件；然后用导电胶将第一共晶组件胶接在腔体相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为25-35min；再然后用导电胶将第一电容、第二电容胶接在第一共晶组件上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min；
b、安装芯片U2：按照U2芯片共晶图将芯片U2用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第三共晶组件；然后用导电胶将第三共晶组件胶接在腔体相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为25-35min；再然后用导电胶将第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容和第八电容胶接在第三共晶组件上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min；
c、安装芯片U3：按照U3芯片共晶图将芯片U3用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第二共晶组件；然后用导电胶将第二共晶组件胶接在腔体相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min。
优选地，步骤5包括使用金丝压焊机，设置好键合参数：超声功率、超声时间、劈刀力、键合尾丝长度，按照前级放大器装配图用25.4μm金丝进行键合芯片、芯片电容；再用150μm金带压焊将射频连接器与微波电路板之间连接，实现电气功能互连。
优选地，步骤6包括将上盖板和下盖板用沉头螺丝固定安装到腔体上。
根据上述技术方案，本发明将微波电路板、元器件、绝缘子及射频绝缘子组件都用183℃低温焊膏一次烧结在腔体上，相比较于目前制作工艺用多个温度梯度烧结，减少了至少一次烧结工序，精简优化了工序，提高了生产效率；而且由于183℃焊膏较217℃焊膏浸润性好、焊锡流淌性好，采用183℃低温焊膏烧结电路板，降低了电路板烧结空洞率，提高了焊透率。同时，SMA射频接头与微带板之间连接采用了150μm金带压焊连接方式，在多次高低温冲击下，都不会开裂或断裂，保证了产品的可靠性。
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是本发明提供的一种实施方式中的推动级放大器模块第一装配图；
图2是本发明提供的一种实施方式中的推动级放大器模块第二装配图；
图3是本发明提供的一种实施方式中的推动级放大器模块侧视图；
图4是U1芯片共晶图；
图5是U2芯片共晶图；
图6是U3芯片共晶图。
附图标记说明
1-腔体 2-微波电路板
3-供电电路板 4-射频连接器
5-套筒 J1-第一绝缘子
J2-第二绝缘子 J3-第三绝缘子
J4-第四绝缘子 J5-第五绝缘子
J6-第六绝缘子 J7-射频绝缘子
C1-第一电容 C2-第二电容
C3-第三电容 C4-第四电容
C5-第五电容 C6-第六电容
C7-第七电容 C8-第八电容
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1-6，本发明提供一种推动级放大模块的制作加工方法，包括：
步骤1、制作射频绝缘子组件；
步骤2、烧结电路板、元器件、绝缘子及射频绝缘子组件；
步骤3、电装焊接；
步骤4、安装芯片；
步骤5、键合金丝；
步骤6、封盖。
具体的，步骤1包括：
a、取一个射频绝缘子J7，将其两端用指甲钳均剪至0.4-0.6mm；
b、在套筒5一端内壁涂覆一层217℃的焊膏，然后将射频绝缘子J7一端安装到套筒5内，直至射频绝缘子组件整体长度为3.6-3.8mm；
c、最后放在300℃热风枪上进行焊膏熔化，烧结完成得到射频绝缘子组件。
步骤2包括：
a、按照推动级放大模块第一装配图依次将第一绝缘子J1、第二绝缘子J2、第三绝缘子J3、第四绝缘子J4、第五绝缘子J5、第六绝缘子J6和射频绝缘子组件用气动点胶机在其金属外圈点涂焊膏，然后分别安装到腔体1相应位置上；
b、按照微波电路板2的尺寸形状制作刻刀，用于裁剪出与微波电路板2尺寸形状一致的焊片；然后，将焊片放在盛有助焊剂的培养皿中浸泡2-3min；
c、按照推动级放大模块第一装配图将浸泡过的焊片、微波电路板2依次装入腔体1内，然后用气动点胶机在微波电路板2待贴第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6的焊盘点涂焊膏并用镊子夹取电容放置在焊膏上；
d、取压块和盖板依次装入腔体内，使压块压在微波电路板2上，取4只工装螺丝用十字螺丝刀将盖板锁紧，然后整体放置在205-215℃加热平台上烧结；待焊膏融化后，用十字螺丝刀迅速拧紧螺丝，同时用镊子拨动射频绝缘子组件、绝缘子，使焊缝处焊膏光亮饱满，焊膏融化20s后，取下自然散热冷却；
e、按照推动级放大模块第二装配图，用气动点胶机在供电电路板3焊盘点涂焊膏，用镊子夹取元器件放置在焊膏上；然后放置在195-205℃加热平台上烧结。
步骤3包括：
a、按照推动级放大模块第一装配图，用电烙铁熔融183℃焊锡丝将射频绝缘子组件与微波电路板2搭接处焊接；再用电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将第一绝缘子J1、第二绝缘子J2、第三绝缘子J3、第四绝缘子J4、第五绝缘子J5、第六绝缘子J6与微波电路板2用漆包线焊接；然后，将射频连接器4通过螺钉固定在腔体的侧壁上；
b、按照推动级放大模块第二装配图，将供电电路板3用螺钉安装在腔体1的背面；再用电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将绝缘子第一绝缘子J1、第二绝缘子J2、第三绝缘子J3、第四绝缘子J4、第五绝缘子J5、第六绝缘子J6与供电电路板3用漆包线焊接；
c、将焊接完成后的组装件放置在汽相清洗机中进行超声清洗。
步骤4包括：
a、安装芯片U1：按照U1芯片共晶图将芯片U1用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第一共晶组件；然后用导电胶将第一共晶组件胶接在腔体1相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为25-35min；再然后用导电胶将第一电容C1、第二电容C2胶接在第一共晶组件上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min；
b、安装芯片U2：按照U2芯片共晶图将芯片U2用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第三共晶组件；然后用导电胶将第三共晶组件胶接在腔体1相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为25-35min；再然后用导电胶将第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8胶接在第三共晶组件上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min；
c、安装芯片U3：按照U3芯片共晶图将芯片U3用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第二共晶组件；然后用导电胶将第二共晶组件胶接在腔体1相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min。
步骤5包括使用金丝压焊机，设置好键合参数：超声功率、超声时间、劈刀力、键合尾丝长度，按照前级放大器装配图用25.4μm金丝进行键合芯片、芯片电容；再用150μm金带压焊将射频连接器4与微波电路板2之间连接，实现电气功能互连。
步骤6包括将上盖板和下盖板用沉头螺丝固定安装到腔体1上。
在一种具体实施方式中，步骤1：取一个射频绝缘子J7(290-06G)，将其两端用指甲钳均剪至0.5mm；在套筒一端内壁涂覆一层217℃焊膏(OM338)，然后将射频绝缘子一端安装到套筒5内，直至射频绝缘子组件整体长度为3.7mm，然后一起放在300℃热风枪上，进行焊膏熔化，烧结完成后得到射频绝缘子组件。
步骤2：按照推动级放大模块第一装配图将6个绝缘子(DC1616-0.45)、1个射频绝缘子组件，用气动点胶机在其金属外圈点涂焊膏(型号：SN63CR37AGS89.5)，然后分别安装到腔体1相应位置上；
接着，制作刻刀。按照微波电路板2的尺寸形状制作一个刻刀，这个刻刀是用来裁剪出与微波电路板2尺寸形状一样的焊片(型号：Sn63Pb37)，然后，将焊片放在盛有助焊剂的培养皿中，浸泡2min。
按照推动级放大模块第一装配图将浸泡过的焊片、微波电路板2依次装入腔体1内；然后用气动点胶机在微波电路板2待贴6个电容(C1～C6)的焊盘点涂焊膏(型号：SN63CR37AGS89.5)，用镊子夹取电容放置在焊膏上。
取1块压块和1块盖板依次装入腔体内，使压块压在微波电路板2上，取4只工装螺丝(M2×8)用十字螺丝刀将盖板锁紧，然后整体放置在200℃加热平台上烧结；待焊膏融化后，用十字螺丝刀迅速拧紧螺丝，同时用镊子轻轻拨动射频绝缘子组件、绝缘子，使焊缝处焊膏光亮饱满，焊膏融化20s后，取下，自然散热冷却；
按照推动级放大模块第二装配图，用气动点胶机在供电电路板3焊盘点涂焊膏(型号：SN63CR37AGS89.5)，用镊子夹取元器件放置在焊膏上；然后放置在200℃加热平台上烧结；
步骤3：对照推动级放大模块第一装配图，用电烙铁熔融183℃焊锡丝(型号：SN63Pb37)将射频绝缘子组件与微波电路板2搭接处焊接；电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将绝缘子J1、J2、J3、J4、J5、J6与微波电路板2用漆包线焊接；射频连接器4通过螺钉固定在腔体的侧壁上；
对照推动级放大模块第二装配图将供电电路板3用螺钉(M1.6×6)安装在腔体1的背面；电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将绝缘子J1、J2、J3、J4、J5、J6与供电电路板3用漆包线焊接；
焊接完成后，放置在汽相清洗机中进行超声清洗。
步骤4：按照芯片U1共晶图，将芯片U1用金锡焊片(Au80Sn20)在温度为305℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第一共晶组件；然后用导电胶(H20E)将第一共晶组件胶接在腔体1相应位置上，放置在温度为120℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为30min；再然后用导电胶(H20E)将2个芯片电容C1、C2胶接在第一共晶组件上，放置在温度为120℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为60min；
按照芯片U2共晶图，将芯片U2用金锡焊片(Au80Sn20)在温度为305℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第三共晶组件；然后用导电胶(H20E)将第三共晶组件胶接在腔体1相应位置上，放置在温度为120℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为30min；再然后用导电胶(H20E)将8个芯片电容C1～C8胶接在第三共晶组件上，放置在温度为120℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为60min；
对照芯片U3共晶图，将芯片U3用金锡焊片(Au80Sn20)在温度为305℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第二共晶组件；然后用导电胶(H20E)将第二共晶组件胶接在腔体1相应位置上，放置在温度为120℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为60min；
步骤5：使用金丝压焊机7476E，设置好键合参数：超声功率、超声时间、劈刀力、键合尾丝长度等；按照前级放大器装配图用25.4μm金丝进行键合芯片、芯片电容；再用150μm金带压焊将射频连接器4与微波电路板2之间连接，实现电气功能互连。
步骤6：上、下盖板用沉头螺丝(M1.6×4)固定安装到腔体上；至此，推动级放大器模块制作完成。
通过上述技术方案，将微波电路板、元器件、绝缘子及射频绝缘子组件都用183℃低温焊膏一次烧结在腔体上，相比较于目前制作工艺用多个温度梯度烧结，减少了至少一次烧结工序，精简优化了工序，提高了生产效率；而且由于183℃焊膏较217℃焊膏浸润性好、焊锡流淌性好，采用183℃低温焊膏烧结电路板，降低了电路板烧结空洞率，提高了焊透率。同时，SMA射频接头与微带板之间连接采用了150μm金带压焊连接方式，在多次高低温冲击下，都不会开裂或断裂，保证了产品的可靠性。
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)
1.一种推动级放大模块的制作加工方法，其特征在于，包括
步骤1：
a、取一个射频绝缘子(J7)，将其两端用指甲钳均剪至0.4-0.6mm；
b、在套筒(5)一端内壁涂覆一层217℃的焊膏，然后将射频绝缘子(J7)一端安装到套筒(5)内，直至射频绝缘子组件整体长度为3.6-3.8mm；
c、最后放在300℃热风枪上进行焊膏熔化，烧结完成得到射频绝缘子组件；
步骤2：
a、按照推动级放大模块第一装配图依次将第一绝缘子(J1)、第二绝缘子(J2)、第三绝缘子(J3)、第四绝缘子(J4)、第五绝缘子(J5)、第六绝缘子(J6)和射频绝缘子组件用气动点胶机在其金属外圈点涂焊膏，然后分别安装到腔体(1)相应位置上；
b、按照微波电路板(2)的尺寸形状制作刻刀，用于裁剪出与微波电路板(2)尺寸形状一致的焊片；然后，将焊片放在盛有助焊剂的培养皿中浸泡2-3min；
c、按照推动级放大模块第一装配图将浸泡过的焊片、微波电路板(2)依次装入腔体(1)内，然后用气动点胶机在微波电路板(2)待贴第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)和第六电容(C6)的焊盘点涂焊膏并用镊子夹取电容放置在焊膏上；
d、取压块和盖板依次装入腔体内，使压块压在微波电路板(2)上，取4只工装螺丝用十字螺丝刀将盖板锁紧，然后整体放置在205-215℃加热平台上烧结；待焊膏融化后，用十字螺丝刀迅速拧紧螺丝，同时用镊子拨动射频绝缘子组件、绝缘子，使焊缝处焊膏光亮饱满，焊膏融化20s后，取下自然散热冷却；
e、按照推动级放大模块第二装配图，用气动点胶机在供电电路板(3) 焊盘点涂焊膏，用镊子夹取元器件放置在焊膏上；然后放置在195-205℃加热平台上烧结；
步骤3、电装焊接；
步骤4、安装芯片；
步骤5、键合金丝；
步骤6、封盖。
2.根据权利要求1所述的推动级放大模块的制作加工方法，其特征在于，步骤3包括：
a、按照推动级放大模块第一装配图，用电烙铁熔融183℃焊锡丝将射频绝缘子组件与微波电路板(2)搭接处焊接；再用电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将第一绝缘子(J1)、第二绝缘子(J2)、第三绝缘子(J3)、第四绝缘子(J4)、第五绝缘子(J5)、第六绝缘子(J6)与微波电路板(2)用漆包线焊接；然后，将射频连接器(4)通过螺钉固定在腔体的侧壁上；
b、按照推动级放大模块第二装配图，将供电电路板(3)用螺钉安装在腔体(1)的背面；再用电烙铁熔融183℃焊锡丝分别将绝缘子第一绝缘子(J1)、第二绝缘子(J2)、第三绝缘子(J3)、第四绝缘子(J4)、第五绝缘子(J5)、第六绝缘子(J6)与供电电路板(3)用漆包线焊接；
c、将焊接完成后的组装件放置在气 相清洗机中进行超声清洗。
3.根据权利要求1所述的推动级放大模块的制作加工方法，其特征在于，步骤4包括：
a、安装芯片U1：按照U1芯片共晶图将芯片U1用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第一共晶组件；然后用导电胶将第一共晶组件胶接在腔体(1)相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为25-35min；再然后用导电胶将第一电容(C1)、第二电容(C2)胶接在第一共晶组件上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min；
b、安装芯片U2：按照U2芯片共晶图将芯片U2用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第三共晶组件；然后用导电胶将第三共晶组件胶接在腔体(1)相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为25-35min；再然后用导电胶将第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)和第八电容(C8)胶接在第三共晶组件上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min；
c、安装芯片U3：按照U3芯片共晶图将芯片U3用金锡焊片在温度为300-310℃的手动共晶台上共晶到钼铜载体上，得到第二共晶组件；然后用导电胶将第二共晶组件胶接在腔体(1)相应位置上，放置在温度为115-125℃的烘箱中进行导电胶固化，固化时间为50-70min。
4.根据权利要求1所述的推动级放大模块的制作加工方法，其特征在于，步骤5包括使用金丝压焊机，设置好键合参数：超声功率、超声时间、劈刀力、键合尾丝长度，按照前级放大器装配图用25.4μm金丝进行键合芯片、芯片电容；再用150μm金带压焊将射频连接器(4)与微波电路板(2)之间连接，实现电气功能互连。
5.根据权利要求1所述的推动级放大模块的制作加工方法，其特征在于，步骤6包括将上盖板和下盖板用沉头螺丝固定安装到腔体(1)上。
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