CN111934077A - 一种Ka波段波导接收模块制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种Ka波段波导接收模块制作工艺，包括以下步骤：S1：射频绝缘子与套筒用217℃焊膏焊接，得到射频绝缘子组件；S2：绝缘子、微波电路板与腔体钎焊，得到组件A；S3：在组件A和电源电路板上焊接元器件，分别得到组件B和电源电路板组件；S4：将组件B和电源电路板组件进行汽相清洗；S5：电源电路板组件、连接器安装以及手工焊接导线，得到组件C；S6：将各裸芯片进行共晶焊接，制作共晶组件；S7：将共晶组件粘接到组件C上；S8：用25μm金丝对共晶组件进行锲形键合；S9：封盖；本发明产品制作工艺流程科学合理，有很强的实操性，适用小批量生产，通过本发明方法制作的产品，经过筛选环境试验产品指标无恶化，可靠性高。
Description
技术领域
本发明属于微波模块制作工艺技术领域，具体涉及一种Ka波段波导接收模块制作工艺。
背景技术
接收机是雷达的重要组成部分，雷达接收机的主要作用是放大和处理雷达发射后反射回的所需要的回波，接收模块是雷达处理回波信号的前端，波导接收模块是将接收到的回波信号进行处理，以波导窗口方式输出信号，其性能直接影响后续电路性能的发挥，并且影响雷达整机的性能指标。
发明内容
本发明主要提供了一种Ka波段波导接收模块制作工艺，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种Ka波段波导接收模块制作工艺，包括以下步骤：
S1：射频绝缘子与套筒用217℃焊膏焊接，得到射频绝缘子组件；
S2：绝缘子、微波电路板与腔体钎焊，得到组件A；
S3：在组件A和电源电路板上焊接元器件，分别得到组件B和电源电路板组件；
S4：将组件B和电源电路板组件进行汽相清洗；
S5：电源电路板组件、连接器安装以及手工焊接导线，得到组件C；
S6：将各裸芯片进行共晶焊接，制作共晶组件；
S7：将共晶组件粘接到组件C上；
S8：用25μm金丝对共晶组件进行锲形键合；
S9：封盖；至此，一种Ka波段波导接收模块制作完成。
进一步的，所述步骤S01的具体步骤为：根据射频绝缘子组件装配图，在显微镜下，用细钨针沿着套筒内孔边缘点涂一圈217℃焊膏，将射频绝缘子二插入套筒，然后放置在温度为250℃的热台上进行焊接，得到射频绝缘子组件。
进一步的，所述步骤S2包括以下步骤：
S201:根据绝缘子金属外径定制183℃焊环，得到第一焊环；按照Ka波段波导接收模块正面装配图，将射频绝缘子组件、绝缘子安装在腔体的相应位置上，然后第一焊环放置在射频绝缘子组件、绝缘子处腔体焊料孔内；
S202:根据微波电路板外形尺寸定制183℃焊片，得到第二焊片；将第二焊片、微波电路板依次放置到腔体内，射频绝缘子一安装在腔体的相应位置上，然后第一焊环放置在射频绝缘子一处腔体焊料孔内，然后将压块压在微波电路板上，并用内盖板用螺钉将压块固定旋紧；
S203:放置在温度为220℃的热台上烧结，待焊膏熔化30s时间内，取下冷却，拆除螺钉、盖板、压块，得到组件A。
进一步的，所述步骤S3包括以下步骤：
S301:按照Ka波段波导接收模块正面装配图，用气动点胶机在组件A微波电路板上相应焊盘位置处涂覆焊膏，再用镊子夹取片式电容（C1~C5）、片式电阻（R1）、芯片（U7、U8）贴装在微波电路板相应位置焊膏上；放置在温度为190℃的热台上烧结，在焊膏熔融30s时间内，取下组件冷却，得到组件B；
S302:按照Ka波段波导接收模块背面装配图，将183℃焊膏通过丝印网版漏印在电源电路板焊盘上，再用镊子夹取元器件贴装在电源电路板相应位置焊膏上，放置在温度为210℃的热台上烧结，在焊膏熔融30s时间内，取下冷却，得到电源电路板组件。
进一步的，所述步骤S4的具体步骤为：将组件B和电源电路板组件放置于自动汽相清洗机的清洗篮内，不可堆叠，选用清洗剂进行自动清洗，自动汽相清洗机参数设置：温度为（70±5）℃，浸洗时间500s，超声：200s，超声功率：70W，烘干时间：120s。
6.根据权利要求1所述的一种Ka波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
S501:按照Ka波段波导接收模块背面装配图，将电源电路板组件用M2*6圆头螺钉垫上平垫、弹垫安装固定在腔体上，然后将SMA射频接头、射频连接器用M2*6圆头螺钉垫上平垫、弹垫安装固定在腔体上；电烙铁熔融183℃焊锡丝将射频连接器与电源电路板搭接处用焊锡连接起来；
S502:电烙铁熔融183℃焊锡丝将绝缘子与电源电路板用导线焊接起来，与绝缘子搭接的一端导线用钩焊焊接，焊点圆润光亮，焊点用棉球蘸取清洗剂进行擦拭干净；
进一步的，所述步骤S6包括以下步骤：
S601:按照U1芯片共晶组件图，将HMC516裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT1上；将3个SG251N101MNTW芯片电容用导电胶粘接到载体ZT1上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到U1共晶组件；
S602:按照U2/U3芯片共晶组件图，将NC1001C-812S裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT2上；将2个SG251N101MNTW芯片电容用导电胶粘接到载体ZT2上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到U2/U3共晶组件；
S603:按照U4芯片共晶组件图，将MA4AGSW2裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT4上，得到U4共晶组件；
S604:按照U5芯片共晶组件图，将WID0002H裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT5上，得到U5共晶组件；
S605:按照U6芯片共晶组件图，将HMC653裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT6上，得到U6共晶组件。
进一步的，所述步骤S7的具体步骤为：按照Ka波段波导接收模块正面装配图，在组件C上的待贴装共晶组件位置处用气动点胶机点涂导电胶，然后将U1共晶组件、U2/U3共晶组件、U4共晶组件、U5共晶组件、U6共晶组件贴装在组件C相应位置上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到组件D。
进一步的，所述步骤S8的具体步骤为：将组件D放置在温度为105℃键合热台上预热5分钟，按照Ka波段波导接收模块正面装配图，用25μm金丝对U1共晶组件、U2/U3共晶组件、U4共晶组件、U5共晶组件、U6共晶组件进行锲形键合。
进一步的，所述步骤S9具体步骤为：
S901:内盖板用M1.6*4平头螺钉安装固定在腔体上，完成内盖板的封盖；
S902:将腔体放置在130℃热台上预热5分钟，正面外盖板用电烙铁熔融120℃低温焊锡丝在腔体上进行锡封，完成正面外盖板的封盖；
S903:背面盖板用M1.6*4平头螺钉安装固定在腔体上，完成背面盖板的封盖；至此，一种Ka波段波导接收模块制作完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明主要阐述了一种Ka波段波导接收模块的制作加工方法，产品制作工艺流程科学合理，有很强的实操性，适用小批量生产，通过本发明方法制作的产品，经过筛选环境试验产品指标无恶化，可靠性高。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1是本发明Ka波段波导接收模块正面示意图；
图2是本发明Ka波段波导接收模块背面示意图；
图3是射频绝缘子组件装配示意图；
图4是U1共晶组件装配示意图；
图5是U2/U3共晶组件装配示意图；
图6是U4共晶组件装配示意图；
图7是U5共晶组件装配示意图；
图8是U6共晶组件装配示意图；
图中，1-腔体；2-微波电路板；3-5-绝缘子；6-射频绝缘子组；7-射频绝缘子一；8-SMA射频接头；9-射频连接器；10-内盖板；11-正面外盖板；12-电源电路板；13-背面盖板；14-射频绝缘子二；15-套筒。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
本实施例提供了一种Ka波段波导接收模块的制作加工方法，主要包括下述步骤：
步骤1：射频绝缘子与套筒用217℃焊膏焊接，得到射频绝缘子组件
根据射频绝缘子组件装配图，在显微镜下，用细钨针沿着套筒15内孔边缘点涂一圈217℃焊膏（型号：Sn96.5Ag3Cu0.5），将射频绝缘子二14插入套筒15，然后放置在温度为250℃的热台上进行焊接，得到射频绝缘子组件6；
步骤2：绝缘子、微波电路板与腔体钎焊，得到组件A
根据绝缘子金属外径定制183℃焊环（型号：Sn63Pb37），得到第一焊环；按照Ka波段波导接收模块正面装配图，将射频绝缘子组件6、绝缘子3-5安装在腔体1的相应位置上，然后第一焊环放置在射频绝缘子组件6、绝缘子3-5处腔体焊料孔内；
根据微波电路板2外形尺寸定制183℃焊片（型号：Sn63Pb37），得到第二焊片；将第二焊片、微波电路板2依次放置到腔体1内，射频绝缘子一7安装在腔体1的相应位置上，然后第一焊环放置在射频绝缘子一7处腔体焊料孔内，然后将压块压在微波电路板2上，并用内盖板用螺钉将压块固定旋紧；
放置在温度为220℃的热台上烧结，待焊膏熔化30s时间内，取下冷却，拆除螺钉、盖板、压块，得到组件A。
步骤3：在组件A和电源电路板上焊接元器件，分别得到组件B和电源电路板组件
按照Ka波段波导接收模块正面装配图，用气动点胶机在组件A微波电路板2上相应焊盘位置处涂覆焊膏（型号：Sn43Pb43Bi14），再用镊子夹取片式电容（C1~C5）、片式电阻（R1）、芯片（U7、U8）贴装在微波电路板2相应位置焊膏上；放置在温度为190℃的热台上烧结，在焊膏熔融30s时间内，取下组件冷却，得到组件B；
按照Ka波段波导接收模块背面装配图，将183℃焊膏（型号：Sn63Pb37）通过丝印网版漏印在电源电路板12焊盘上，再用镊子夹取元器件贴装在电源电路板相应位置焊膏上，放置在温度为210℃的热台上烧结，在焊膏熔融30s时间内，取下冷却，得到电源电路板组件；
步骤4：将组件B和电源电路板组件进行汽相清洗
将组件B和电源电路板组件放置于自动汽相清洗机的清洗篮内，不可堆叠，选用清洗剂（型号：ABZOL CEG）进行自动清洗，自动汽相清洗机参数设置：温度为（70±5）℃，浸洗时间500s，超声：200s，超声功率：70W，烘干时间：120s。
步骤5：电源电路板组件、连接器安装以及手工焊接导线，得到组件C
按照Ka波段波导接收模块背面装配图，将电源电路板组件用M2*6圆头螺钉垫上平垫、弹垫安装固定在腔体上，然后将SMA射频接头8、射频连接器9用M2*6圆头螺钉垫上平垫、弹垫安装固定在腔体1上；电烙铁熔融183℃焊锡丝（型号：Sn63Pb37）将射频连接器9与电源电路板搭接处用焊锡连接起来；
电烙铁熔融183℃焊锡丝（型号：Sn63Pb37）将绝缘子3-5与电源电路板12用导线焊接起来，与绝缘子3-5搭接的一端导线用钩焊焊接，焊点圆润光亮，焊点用棉球蘸取清洗剂（型号：ABZOL CEG）进行擦拭干净。
步骤6：将各裸芯片进行共晶焊接，制作共晶组件
按照U1芯片共晶组件图，将HMC516裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片（型号：Au80Sn20）在温度为305℃热台上共晶焊接到载体（ZT1）上；将3个SG251N101MNTW芯片电容用导电胶（型号：H20E）粘接到载体(ZT1)上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到U1共晶组件。
按照U2/U3芯片共晶组件图，将NC1001C-812S裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片（型号：Au80Sn20）在温度为305℃热台上共晶焊接到载体（ZT2）上；将2个SG251N101MNTW芯片电容用导电胶粘接到载体(ZT2)上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到U2/U3共晶组件。
按照U4芯片共晶组件图，将MA4AGSW2裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片（型号：Au80Sn20）在温度为305℃热台上共晶焊接到载体（ZT4）上，得到U4共晶组件。
按照U5芯片共晶组件图，将WID0002H裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片（型号：Au80Sn20）在温度为305℃热台上共晶焊接到载体（ZT5）上，得到U5共晶组件。
按照U6芯片共晶组件图，将HMC653裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片（型号：Au80Sn20）在温度为305℃热台上共晶焊接到载体（ZT6）上，得到U6共晶组件。
步骤7：将共晶组件粘接到组件C上
按照Ka波段波导接收模块正面装配图，在组件C上的待贴装共晶组件位置处用气动点胶机点涂导电胶（型号：H20E）,然后将U1共晶组件、U2/U3共晶组件、U4共晶组件、U5共晶组件、U6共晶组件贴装在组件C相应位置上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到组件D。
步骤8：用25μm金丝对共晶组件进行锲形键合
将组件D放置在温度为105℃键合热台上预热5分钟，按照Ka波段波导接收模块正面装配图，用25μm金丝对U1共晶组件、U2/U3共晶组件、U4共晶组件、U5共晶组件、U6共晶组件进行锲形键合。
步骤9：封盖
内盖板10用M1.6*4平头螺钉安装固定在腔体1上，完成内盖板10的封盖；将腔体1放置在130℃热台上预热5分钟，正面外盖板11用电烙铁熔融120℃低温焊锡丝在腔体1上进行锡封，完成正面外盖板11的封盖；背面盖板13用M1.6*4平头螺钉安装固定在腔体1上，完成背面盖板3的封盖，至此，一种Ka波段波导接收模块制作完成。
本发明公开的一种Ka波段波导接收模块的制作加工方法，产品制作工艺流程科学合理，有很强的实操性，适用小批量生产，通过本发明方法制作的产品，经过筛选环境试验产品指标无恶化，可靠性高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：射频绝缘子与套筒用217℃焊膏焊接，得到射频绝缘子组件；
S2：绝缘子、微波电路板与腔体钎焊，得到组件A；
S3：在组件A和电源电路板上焊接元器件，分别得到组件B和电源电路板组件；
S4：将组件B和电源电路板组件进行汽相清洗；
S5：电源电路板组件、连接器安装以及手工焊接导线，得到组件C；
S6：将各裸芯片进行共晶焊接，制作共晶组件；
S7：将共晶组件粘接到组件C上；
S8：用25μm金丝对共晶组件进行锲形键合；
S9：封盖；至此，一种Ka波段波导接收模块制作完成。
2.根据权利要求1所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S01的具体步骤为：根据射频绝缘子组件装配图，在显微镜下，用细钨针沿着套筒内孔边缘点涂一圈217℃焊膏，将射频绝缘子二插入套筒，然后放置在温度为250℃的热台上进行焊接，得到射频绝缘子组件。
3.根据权利要求2所述的一种Ka波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：
S201:根据绝缘子金属外径定制183℃焊环，得到第一焊环；按照Ka波段波导接收模块正面装配图，将射频绝缘子组件、绝缘子安装在腔体的相应位置上，然后第一焊环放置在射频绝缘子组件、绝缘子处腔体焊料孔内；
S202:根据微波电路板外形尺寸定制183℃焊片，得到第二焊片；将第二焊片、微波电路板依次放置到腔体内，射频绝缘子一安装在腔体的相应位置上，然后第一焊环放置在射频绝缘子一处腔体焊料孔内，然后将压块压在微波电路板上，并用内盖板用螺钉将压块固定旋紧；
S203:放置在温度为220℃的热台上烧结，待焊膏熔化30s时间内，取下冷却，拆除螺钉、盖板、压块，得到组件A。
4.根据权利要求3所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
S301:按照Ka波段波导接收模块正面装配图，用气动点胶机在组件A微波电路板上相应焊盘位置处涂覆焊膏，再用镊子夹取片式电容（C1~C5）、片式电阻（R1）、芯片（U7、U8）贴装在微波电路板相应位置焊膏上；放置在温度为190℃的热台上烧结，在焊膏熔融30s时间内，取下组件冷却，得到组件B；
S302:按照Ka波段波导接收模块背面装配图，将183℃焊膏通过丝印网版漏印在电源电路板焊盘上，再用镊子夹取元器件贴装在电源电路板相应位置焊膏上，放置在温度为210℃的热台上烧结，在焊膏熔融30s时间内，取下冷却，得到电源电路板组件。
5.根据权利要求4所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S4的具体步骤为：将组件B和电源电路板组件放置于自动汽相清洗机的清洗篮内，不可堆叠，选用清洗剂进行自动清洗，自动汽相清洗机参数设置：温度为（70±5）℃，浸洗时间500s，超声：200s，超声功率：70W，烘干时间：120s。
6.根据权利要求1所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
S501:按照Ka波段波导接收模块背面装配图，将电源电路板组件用M2*6圆头螺钉垫上平垫、弹垫安装固定在腔体上，然后将SMA射频接头、射频连接器用M2*6圆头螺钉垫上平垫、弹垫安装固定在腔体上；电烙铁熔融183℃焊锡丝将射频连接器与电源电路板搭接处用焊锡连接起来；
S502:电烙铁熔融183℃焊锡丝将绝缘子与电源电路板用导线焊接起来，与绝缘子搭接的一端导线用钩焊焊接，焊点圆润光亮，焊点用棉球蘸取清洗剂进行擦拭干净。
7.根据权利要求6所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S6包括以下步骤：
S601:按照U1芯片共晶组件图，将HMC516裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT1上；将3个SG251N101MNTW芯片电容用导电胶粘接到载体ZT1上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到U1共晶组件；
S602:按照U2/U3芯片共晶组件图，将NC1001C-812S裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT2上；将2个SG251N101MNTW芯片电容用导电胶粘接到载体ZT2上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到U2/U3共晶组件；
S603:按照U4芯片共晶组件图，将MA4AGSW2裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT4上，得到U4共晶组件；
S604:按照U5芯片共晶组件图，将WID0002H裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT5上，得到U5共晶组件；
S605:按照U6芯片共晶组件图，将HMC653裸芯片用0.02mm厚度金锡焊片在温度为305℃热台上共晶焊接到载体ZT6上，得到U6共晶组件。
8.根据权利要求7所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S7的具体步骤为：按照Ka波段波导接收模块正面装配图，在组件C上的待贴装共晶组件位置处用气动点胶机点涂导电胶，然后将U1共晶组件、U2/U3共晶组件、U4共晶组件、U5共晶组件、U6共晶组件贴装在组件C相应位置上，并放置在温度为120℃烘箱中进行导电胶固化1小时，得到组件D。
9.根据权利要求8所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S8的具体步骤为：将组件D放置在温度为105℃键合热台上预热5分钟，按照Ka波段波导接收模块正面装配图，用25μm金丝对U1共晶组件、U2/U3共晶组件、U4共晶组件、U5共晶组件、U6共晶组件进行锲形键合。
10.根据权利要求9所述的一种Ka波段波导接收模块制作工艺，其特征在于，所述步骤S9具体步骤为：
S901:内盖板用M1.6*4平头螺钉安装固定在腔体上，完成内盖板的封盖；
S902:将腔体放置在130℃热台上预热5分钟，正面外盖板用电烙铁熔融120℃低温焊锡丝在腔体上进行锡封，完成正面外盖板的封盖；
S903:背面盖板用M1.6*4平头螺钉安装固定在腔体上，完成背面盖板的封盖；至此，一种Ka波段波导接收模块制作完成。
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2020
- 2020-08-07 CN CN202010786785.5A patent/CN111934077A/zh active Pending
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