CN110238479A - 一种同轴连接器的装配方法及配套工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴连接器的装配方法及配套工装，计算装配连接器所需焊料的理论量V_理论量，在连接器外导体表面涂覆助焊剂，并进行搪锡去金处理，然后计算连接器表面的搪锡焊料量V_{搪锡焊料量}，在安装孔表面涂覆助焊剂，然后在安装孔的焊料槽内预置焊料，预置焊料的体积V_{预置焊料量}＝A×V_理论量‑V_{搪锡焊料量}，0.6＜A＜1，预置焊料后再将连接器置于壳体的安装孔内，然后将焊接工装与壳体固定，得焊接组合体，对焊接组合体进行焊接处理，冷却至室温，完成装配，本发明有效避免连接器与其壳体焊接出现焊接空洞和连接器内腔泛锡的焊接问题，保证了连接器装配质量的稳定性和一致性，提高了产品合格率。

Description

一种同轴连接器的装配方法及配套工装

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及一种同轴连接器的装配方法及配套工装。

背景技术

随着微波组件不断向模块化、小型化、高集成度发展，射频连接器作为一种超小型射频同轴连接器，因具有体积小、重量轻、抗震性能优越、射频性能好、损耗低、可快速装配、工作频带宽等优点，被广泛应用于航天、航空、电子领域的各类微波组件中。

由于焊接结构具有更优良的接地效果、机械性能和密封性能，微波组件一般采用连接器与组件壳体焊接的方式实现馈电连接。随着产品频段由C、X、Ku等向Ka、EHF等毫米波扩展，对微波器件的电连接性能、焊点可靠性等提出了更苛刻的要求。鉴于此，高频段微波组件对连接器的焊接质量和装配精度等也提出了更高的要求。

同轴连接器与壳体焊接时，焊锡的润湿过程对连接器存在反作用力，而传统同轴连接器焊接过程中往往没有采用限位措施，反作用力容易导致连接器安装不到位，导致连接器与壳体安装精度差。连接器装配精度较差时，易出现焊接歪斜、焊料下漏等缺陷。

另外，连接器与壳体焊接时，实际提供的焊料量与所需焊料量相差较大，加重了连接器安装孔尺寸与焊料量的不匹配度，易导致焊接空洞和连接器内腔泛锡等问题。

大部分连接器表面进行了镀金处理，为了避免因“金脆”而导致焊点性能下降，装焊前连接器外导体须搪锡去金，搪锡去金后连接器外导体表面有一定的焊料量，传统连接器焊接时常常忽略搪锡的焊料量，加剧了实际提供的焊料量与所需焊料量不匹配的情况，加大了连接器安装孔尺寸与焊料量的不匹配度，导致连接器短路或泛锡等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：同轴连接器与壳体焊接存在焊接歪斜、焊料下漏、焊接空洞、连接器内腔泛锡的焊接问题，提供了一种同轴连接器的装配方法及配套工装。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括的一种同轴连接器的装配方法，包括如下步骤：

(1)计算装配连接器所需焊料的理论量

测量所述连接器尺寸，计算其体积V_连接器，所述连接器装配在壳体内，所述壳体内设置与连接器形状匹配的安装孔，测量安装孔尺寸，计算其体积V_安装孔；

根据式(1)计算装配连接器所需焊料的理论量V_理论量，

V_理论量＝V_安装孔-V_连接器(1)；

(2)计算连接器表面的搪锡焊料量

在所述连接器的待焊面上涂覆助焊剂，然后对待焊面搪锡去金，测量搪锡去金后连接器尺寸并计算其体积V_{搪锡连接器}，然后根据式(2)计算连接器表面的搪锡焊料量V_{搪锡焊料量}，

V_{搪锡焊料量}＝V_{搪锡连接器}-V_连接器(2)；

(3)计算装配连接器所需预置焊料量

在所述安装孔表面涂覆助焊剂，然后根据式(3)计算预置焊料量V_{预置焊料量}，并置于安装孔内；

V_{预置焊料量}＝A×V_理论量-V_{搪锡焊料量}，0.6＜A＜1(3)；

(4)将连接器与壳体进行焊接

将搪锡去金后的连接器置于安装孔内，然后将定位所述连接器的焊接工装与壳体固定，得到焊接组合体；

设置焊接温度曲线，对所述焊接组合体进行焊接；

焊接完成后冷却至室温，拆卸所述焊接工装，完成所述连接器的装配。

所述步骤(2)中，助焊剂选自R型、RMA型助焊剂中的任一种。

所述步骤(2)中，清洗液选自无水乙醇、异丙醇类溶剂中的任一种。

所述步骤(2)中，搪锡去金的处理温度为230～270℃，处理时间≤2s。

所述步骤(3)中，预置焊料选自焊锡环、焊膏中的任意一种。

所述步骤(4)中，采用螺钉将焊接工装与壳体固定。

一种同轴连接器的装配方法的配套焊接工装，包括定位端头、固定机构，所述定位端头的一端与固定机构固定连接，所述连接器内设置中空腔，所述定位端头与中空腔的尺寸相匹配。

所述定位端头内部设置让位孔，所述让位孔与定位端头的中心线重合，所述定位端头的另一端与手持部固定连接。

所述定位端头的材料为铝合金或铜合金。

在所述铜合金定位端头表面镀覆铬层。

所述定位端头体积小于或等于所述中空腔容积。

所述定位端头与所述中空腔的中心线重合。

所述让位孔用于放置连接器的内导体，所述让位孔容积大于置入其中的内导体的体积，让位孔与内导体的中心线相重合。

所述手持部用来拿起或放下焊接工装，方便装配。

所述定位端头的材料为铝合金或铜合金，在所述铜合金定位端头表面镀覆铬层，定位端头与连接器焊料之间不可焊接，方便装配完成后取出定位端头。

本发明的一种同轴连接器的装配方法，通过计算确定合适的焊料量，再结合焊接工装完成连接器与壳体的装配及焊接。本发明结合连接器的搪锡去金过程，根据V_{预置焊料量}＝A×V_理论量-V_{搪锡焊料量}，0.6＜A＜1定量分析连接器焊接所需焊料量，从而提高焊料量与安装孔尺寸的匹配度，有效避免连接器与壳体焊接出现焊接空洞和连接器内腔泛锡的焊接问题；本发明的焊接工装，通过工装端头与连接器中空腔的匹配安装，保证了连接器的焊接同轴度，提高了连接器与壳体的装配精度，避免了连接器与壳体焊接的焊接歪斜、焊料下漏的问题。本发明方法成本低、操作简单，有效保证了连接器焊接质量的稳定性和一致性，大大提高了产品合格率和生产效率。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明可有效避免同轴连接器与其壳体焊接时出现的焊接空洞、连接器内腔泛锡的焊接问题，保证了连接器焊接质量的稳定性和一致性，大大提高了产品合格率和生产效率。

附图说明

图1是实施例1的JSMP(M)-JHD5356型连接器的结构示意图；

图2是实施例1的JSMP(M)-JHD5356型连接器的配套壳体的结构示意图；

图3是JSMP(M)-JHD5356型连接器的焊接工装的结构示意图；

图4是同轴连接器的装配方法流程图；

图5是JSMP(M)-JHD5356型连接器的焊接组合体的结构示意图；

图6是实施例2的BZ0.3-A型连接器的结构示意图；

图7是实施例2的BZ0.3-A型连接器的配套壳体的结构示意图；

图8是BZ0.3-A型连接器的焊接工装的结构示意图；

图9是BZ0.3-A型连接器的焊接组合体的结构示意图；

图中各标号分别如下：

1-外导体，2-内导体，3-中空腔，4-法兰，5-固定孔，6-定位端头，7-让位孔，8-手持部，9-壳体，10-焊料槽，11-定制焊锡环焊料，12-同轴连接器，13-焊接工装，14-螺钉，15-外壳，16-安装孔，17-第一焊接段，18-第二焊接段，19-第三焊接段，20-第四焊接段，21-焊接组合体。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例提供一种JSMP(M)-JHD5356型同轴连接器的装配方法。

如图1，JSMP(M)-JHD5356型连接器12的外形为圆柱体，包括外导体1、内导体2、中空腔3，外导体1包括第一焊接段17、第二焊接段18，第一焊接段17外径大于第二焊接段18。

如图2，与该连接器配套的壳体9包括外壳15和安装孔16，安装孔16为阶梯状，包括第三焊接段19、焊料槽10、第四焊接段20，第三焊接段19外径大于第四焊接段20。

如图3，与焊接方法配套的焊接工装包括手持部8、法兰4、定位端头6、让位孔7，所述法兰4一端连接手持部8，另一端连接定位端头6，所述定位端头6内设有让位孔7，法兰4上设置固定孔5。

该JSMP(M)-JHD5356型连接器的装配方法的示意图如图4，具体步骤包括：

(1)计算装配连接器所需焊料的理论量

连接器12外导体1第一焊接段17直径为Φ3.7mm、第二焊接段18直径为Φ2.5mm，第一焊接段长度为2.1mm，第二焊接段长度为1.5mm，计算其体积V_连接器，

V_连接器＝π[(3.7/2)²×2.1+(2.5/2)²×1.5]＝29.94mm³；

连接器12配套的壳体9的第三焊接段19直径为Φ3.76mm，焊料槽10的直径为Φ3.5mm，第四焊接段20直径为Φ2.58mm，长度分别为2.15mm、0.33mm、1.12mm，计算其体积V_安装孔，

V_安装孔＝π[(3.76/2)²×2.15+(2.58/2)²×1.12+(3.5/2)²×0.33]＝32.90mm³；

根据式(1)计算焊接连接器所需焊料的理论量V_理论量，

V_理论量＝V_安装孔-V_连接器＝32.90-29.94＝2.96mm³(1)；

(2)计算连接器表面的搪锡焊料量

使用无水乙醇清洗连接器12，然后在连接器12外导体1表面涂覆R型助焊剂，涂覆完成后对连接器12外导体1表面搪锡去金，锡锅温度260℃，时间2s，搪锡去金后再次使用无水乙醇清洗连接器12，晾干后备用；

搪锡去金后的连接器12，第一焊接段17平均直径为Φ3.72mm，第二焊接段18平均直径为Φ2.52mm，长度分别为2.1mm、1.5mm，搪锡去金后连接器12体积V_{搪锡连接器}＝π[(3.72/2)²×2.1+(2.52/2)²×1.5]＝30.31mm³；根据式(2)计算连接器12表面的搪锡焊料量V_{搪锡焊料量}，

V_{搪锡焊料量}＝V_{搪锡连接器}-V_连接器＝30.31-29.94＝0.37mm³(2)；

(3)计算装配连接器所需预置焊料量

使用无水乙醇清洗连接器12配套的壳体9的安装孔16，在安装孔16表面涂覆适量R型助焊剂，然后在安装孔16的焊料槽10内预置焊料，取A＝0.9，根据式(3)计算连接器12与壳体9焊接所需预置焊料的体积V_{预置焊料量}，本实施例预置焊料选用定制焊锡环的形式，定制焊锡环焊料为中空圆柱体，其内径为Φ2.55mm，外径为Φ3.5mm，根据所需预置焊料的体积计算所需长度H：

V_{预置焊料量}＝A×V_理论量-V_{搪锡焊料量}＝0.9×2.96-0.37＝2.294mm³(3)

H＝V_{预置焊料量}/{π[(3.5/2)²-(2.55/2)²]}＝2.294/{3.14×[(3.5/2)²-(2.55/2)²]}＝0.51mm。

(4)将连接器与壳体进行焊接

如图5，预置0.51mm的定制焊锡环焊料11后，将搪锡去金处理的连接器12置于壳体9的安装孔16内，然后通过手持部8移动焊接工装13，将定位端头6置于连接器12的中空腔3中，定位端头6体积等于连接器12中空腔3的容积，定位端头6与连接器12中空腔3的中心线重合，内导体2伸入让位孔7内，让位孔7容积大于伸入其中的内导体2的体积，让位孔7与内导体2的中心线重合。

然后采用螺钉14穿过固定孔5将焊接工装13的法兰4与壳体9的外壳15固定，得到焊接组合体21；

设置合适的焊接温度曲线，将焊接组合体21放入焊接设备进行焊接；

焊接完成后冷却至室温，拆卸焊接工装13，定位端头6与法兰4材料均为铝合金，定位端头6、法兰4与焊料不可焊接，焊后焊接工装13能够顺利拆卸，然后清洗连接器焊点及壳体9，完成连接器12的装配。

实施例2

本实施例提供一种BZ0.3-A型同轴连接器的装配方法。

如图6，BZ0.3-A型连接器12的外形为圆柱体，包括外导体1、内导体2，外导体1包括第一焊接段17。

如图7，与该连接器配套的壳体9包括外壳15和安装孔16，安装孔16为阶梯状，包括第二焊接段18、第三焊接段19，焊料槽10。

如图8，与焊接方法配套的焊接工装包括手持部8、法兰4、让位孔7，所述法兰4一端连接手持部8，所述法兰4内设有让位孔7，法兰4上设置固定孔5。

该BZ0.3-A型连接器的装配方法的示意图如图4，具体步骤包括：

(1)计算装配连接器所需焊料的理论量

连接器12外导体1第一焊接段17直径为Φ2mm，第一焊接段长度为1.4mm，计算其体积V_连接器，

V_连接器＝π(2/2)²×1.4＝4.40mm³；

连接器12配套的壳体9的焊料槽10的直径为Φ2.55mm，第二焊接段18为45°倒角，第三焊接段19直径为Φ2.05mm，长度分别为0.3mm、0.2mm、0.9mm，计算其体积V_安装孔，

V_安装孔＝π{(2.05/2)²×0.9+1/3×0.2×[(2.05/2)²+(2.09/2)²+(2.05/2)×(2.09/2)]+(2.55/2)²×0.3}＝5.17mm³；

根据式(1)计算焊接连接器所需焊料的理论量V_理论量，

V_理论量＝V_安装孔-V_连接器＝5.17-4.40＝0.77mm³(1)；

(2)计算连接器表面的搪锡焊料量

使用无水乙醇清洗连接器12，然后在连接器12外导体1表面涂覆RMA型助焊剂，涂覆完成后对连接器12外导体1表面搪锡去金，锡锅温度260℃，时间2s，搪锡去金后再次使用无水乙醇清洗连接器12，晾干后备用；

搪锡去金后的连接器12，第一焊接段17平均直径为Φ2.02mm，长度为1.4mm，搪锡去金后连接器12体积V_{搪锡连接器}＝π(2.02/2)²×1.4＝4.49mm³；根据式(2)计算连接器12表面的搪锡焊料量V_{搪锡焊料量}，

V_{搪锡焊料量}＝V_{搪锡连接器}-V_连接器＝4.49-4.40＝0.09mm³(2)；

(3)计算装配连接器所需预置焊料量

使用无水乙醇清洗连接器12配套的壳体9的安装孔16，在安装孔16表面涂覆适量RMA型助焊剂，然后在安装孔16的焊料槽10内预置焊料，取A＝0.9，根据式(3)计算连接器12与壳体9焊接所需预置焊料的体积V_{预置焊料量}，本实施例预置焊料选用定制焊锡环的形式，定制焊锡环焊料为中空圆柱体，其内径为Φ2.05mm，外径为Φ2.55mm，根据所需预置焊料的体积计算所需长度H：

V_{预置焊料量}＝A×V_理论量-V_{搪锡焊料量}＝0.9×0.77-0.09＝0.60mm³(3)

H＝V_{预置焊料量}/{π[(2.55/2)²-(2.05/2)²]}＝0.60/{3.14×[(2.55/2)²-(2.05/2)²]}＝0.33mm。

(4)将连接器与壳体进行焊接

如图9，预置0.33mm的定制焊锡环焊料11后，将搪锡去金处理的连接器12置于壳体9的安装孔16内，然后通过手持部8移动焊接工装13，将内导体2伸入让位孔7内，让位孔7容积大于伸入其中的内导体2的体积，让位孔7与内导体2的中心线重合。

然后采用螺钉14穿过固定孔5将焊接工装13的法兰4与壳体9的外壳15固定，得到焊接组合体21；

设置合适的焊接温度曲线，将焊接组合体21放入焊接设备进行焊接；

焊接完成后冷却至室温，拆卸焊接工装13，法兰4的材料为铜合金，表面镀覆铬层，法兰4与焊料不可焊接，焊后焊接工装13能够顺利拆卸，然后清洗连接器焊点及壳体9，完成连接器12的装配。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同轴连接器的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)计算装配连接器所需焊料的理论量

测量所述连接器尺寸，计算其体积V_连接器，所述连接器装配在壳体内，所述壳体内设置与连接器形状匹配的安装孔，测量安装孔尺寸，计算其体积V_安装孔；

根据式(1)计算装配连接器所需焊料的理论量V_理论量，

V_理论量＝V_安装孔-V_连接器 (1)；

(2)计算连接器表面的搪锡焊料量

在所述连接器的待焊面上涂覆助焊剂，然后对待焊面搪锡去金，测量搪锡去金后连接器尺寸并计算其体积V_{搪锡连接器}，然后根据式(2)计算连接器表面的搪锡焊料量V_{搪锡焊料量}，

V_{搪锡焊料量}＝V_{搪锡连接器}-V_连接器 (2)；

(3)计算装配连接器所需预置焊料量

在所述安装孔表面涂覆助焊剂，然后根据式(3)计算预置焊料量V_{预置焊料量}，并置于安装孔内；

V_{预置焊料量}＝A×V_理论量-V_{搪锡焊料量}，0.6＜A＜1 (3)；

(4)将连接器与壳体进行焊接

将搪锡去金后的连接器置于安装孔内，然后将定位所述连接器的焊接工装与壳体固定，得到焊接组合体；

设置焊接温度曲线，对所述焊接组合体进行焊接；

焊接完成后冷却至室温，拆卸所述焊接工装，完成所述连接器的装配。

2.根据权利要求1所述的一种同轴连接器的装配方法，其特征在于，所述步骤(2)中，助焊剂选自R型、RMA型助焊剂中的任一种。

3.根据权利要求1所述的一种同轴连接器的装配方法，其特征在于，所述步骤(2)中，清洗液选自无水乙醇、异丙醇类溶剂中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种同轴连接器的装配方法，其特征在于，所述步骤(2)中，搪锡去金的处理温度为230～270℃，处理时间≤2s。

5.根据权利要求1所述的一种同轴连接器的装配方法，其特征在于，所述步骤(3)中，预置焊料选自焊锡环、焊膏中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种同轴连接器的装配方法，其特征在于，所述步骤(4)中，采用螺钉将焊接工装与壳体固定。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的同轴连接器的装配方法的配套焊接工装，其特征在于，包括定位端头、固定机构，所述定位端头的一端与固定机构固定连接，所述连接器内设置中空腔，所述定位端头与中空腔的尺寸相匹配。

8.根据权利要求7所述的一种焊接工装，其特征在于，所述定位端头内部设置让位孔，所述让位孔与定位端头的中心线相重合，所述定位端头的另一端与手持部固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种焊接工装，其特征在于，所述定位端头的材料为铝合金或铜合金。

10.根据权利要求9所述的一种焊接工装，其特征在于，在所述铜合金定位端头表面镀覆铬层。