一种固态微波功率放大器组件的焊接夹具及焊接方法

技术领域

本发明涉及微波功率放大器组件生产装配技术领域，具体涉及一种固态微波功率放大器组件的焊接夹具及焊接方法。

背景技术

固态微波功率放大器组件是大功率发射系统中不可缺少的组成部分，组件采用微波大功率功放器件设计，功率放大器的工作功率大，功耗高，对散热有很高的要求；因此，为保证充分良好散热，使组件上各发热器件的热量尽快散失，微波板和各电子元器件均需采用焊接方式装配，并尽量降低焊接空洞率，以降低热阻，满足导热和良好接地要求。

传统的固态微波功率放大器组件生产装配方法大多为多温度梯度焊接，即采用多次加热，多次焊接的装配方法，其存在以下问题：工序繁多且复杂，耗时耗人耗材料，生产效率低下，不利于批量生产。

发明内容

为了解决现有的固态微波功率放大器组件生产装配方法采用多温度梯度焊接所存在的耗时耗力以及生产效率低下的问题，本发明的目的在于提供一种能够一次性完成焊接，生产效率高且步骤简单的焊接夹具及焊接方法。

第一方面，本发明提供了一种固态微波功率放大器组件的焊接夹具，包括：压盖、底座以及锁紧机构；

电路板组件放置于所述底座的顶面，其中，所述电路板组件上放置有构成固态微波功率放大器组件所需的所有电子元器件；

所述压盖通过所述锁紧机构锁紧在所述底座的顶面，以使所述电路板组件固定在所述底座与所述压盖之间。

基于上述公开的内容，本发明通过将电路板组件放置于底座的顶面（当然，电路板组件上放置有构成微波功率放大器组件所需的所有电子元器件），然后通过锁紧机构将压盖锁紧在底座的顶面，从而将电路板组件固定在底座与压盖之间；在进行焊接时，只需要将整个焊接夹具放置于回流焊接机中，即可一次性完成电路板组件上所有电子元器件的焊接。

通过上述设计，本发明可一次性的完成固态微波功率放大器组件生产装配中所有电子元器件的焊接，而无需采用多温度梯度焊接，不仅简化了生产步骤，提高了生产效率，还大大降低了人力和材料成本。

在一个可能的设计中，还包括：电路板组件抵紧机构；

所述电路板组件抵紧机构的安装端固定在所述压盖上；

所述电路板组件抵紧机构的工作端，在所述压盖锁紧在所述底座的顶面时，与所述电路板组件相抵触。

基于上述公开的内容，本发明还设置有电路板组件抵紧机构，其用于将电路板组件抵紧，进而可防止电路板组件在焊接时，其内部的焊片或焊膏由于受热融化，从而导致电路板组件与压盖以及底板之间出现空洞，影响组件的导电性以及导热性；通过上述设计，可保证电路板组件一直处于抵紧状态，降低组件的空洞率。

在一个可能的设计中，所述电路板组件抵紧机构包括：多个弹簧顶针；

每个弹簧顶针的固定端作为所述电路板组件抵紧机构的安装端，固定在所述压盖上；

每个弹簧顶针的伸缩端作为所述电路板组件抵紧机构的工作端，与所述电路板组件相抵触。

基于上述公开的内容，本发明公开了电路板组件抵紧机构的具体结构，即采用多个弹簧顶针实现电路板组件的抵紧；由于弹簧顶针具有弹性，而当电路板组件上的焊片或焊膏受热融化时，在弹力的作用下，弹簧顶针会一直抵紧电路板组件，从而可降低组件的空洞率。

在一个可能的设计中，多个弹簧顶针中的至少一个弹簧顶针与所述电路板组件上的功率放大器相抵触。

基于上述公开的内容，本发明通过设置至少一个弹簧顶针抵触功率放大器，可保证功率放大器一直与电路板组件上的铜底座接触，保证功率放大器具有良好的导热性，进而实现功率放大器上热量的快速散失。

在一个可能的设计中，所述锁紧机构包括：锁紧螺杆、锁紧螺母以及垫片；

所述锁紧螺杆竖直安装在所述底座上，其中，所述压盖上开有与所述锁紧螺杆位置相对应的开口，且所述垫片放置于所述开口上；

所述锁紧螺杆在穿过对应侧的所述开口以及所述开口上的垫片后，通过与所述锁紧螺母以及所述垫片的相互配合，将所述压盖锁紧在所述底座上。

基于上述公开的内容，本发明公开了锁紧机构的具体结构，即通过锁紧螺母与锁紧螺杆的螺纹配合，将垫片抵紧在开口上，从而将压盖锁紧在底座的顶面。

在一个可能的设计中，所述锁紧螺母与所述垫片之间还设置有弹簧。

基于上述公开的内容，本发明通过弹簧，可在电路板组件上的焊片或焊膏融化导致电路板组件厚度变小时，利用弹簧的弹力，使压盖一直锁紧在底座上，从而提高电路板组件固定的稳固性，同时，也能降低电路板组件的空洞率。

在一个可能的设计中，所述开口为缺口，且所述锁紧螺杆可转动的安装在所述底座上；

当所述压盖与所述底座处于锁紧状态时，所述锁紧螺杆转动至竖直位置，当所述压盖与所述底座处于分离状态时，所述锁紧螺杆转动至水平位置。

基于上述公开的内容，本发明设置锁紧螺杆为转动结构，其可提高压盖与底座锁紧以及分离的便捷性；即：需要锁紧时，转动锁紧螺杆至竖直位置；而需要将压盖与底座分离时，在旋开锁紧螺母后，即可将锁紧螺杆转动至水平位置，从而快速将压盖与底座进行分离。

在一个可能的设计中，所述底座上设有安装座，其中，所述安装座内转动连接有转轴，且所述锁紧螺杆远离对应侧所述锁紧螺母的一端固定在所述转轴上。

基于上述公开的内容，本发明公开了锁紧螺杆的具体转动结构，即利用转轴实现锁紧螺杆与底座的转动连接。

在一个可能的设计中，所述底座的顶面设置有放置槽，且所述压盖的底面设置有多个固定块。

基于上述公开的内容，本发明通过设置放置槽，便于放置电路板组件；而设置固定块，可在压盖与底座锁紧时，通过固定块压紧电路板组件，从而完成电路板组件的固定。

第二方面，本发明提供了一种固态微波功率放大器组件的焊接方法，所述焊接方法使用如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述固态微波功率放大器组件的焊接夹具进行焊接，包括：

在电路板上印刷焊膏；

在印制有焊膏的电路板上贴装除功率放大器以外的电子元器件；

在铜底座上印刷焊膏，将贴装有电子元器件的电路板放置在所述铜底座上；

将焊片放置于功率放大器的安装位置上，其中，所述功率放大器的安装位置位于所述铜底座上；

将所述铜底座放置于底座上；

使用锁紧机构将压盖锁紧在所述底座的顶面，得到锁紧后的焊接夹具；

将锁紧后的焊接夹具放置于回流焊机中，焊接完成后，即可得到固态微波功率放大器组件。

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是本发明提供的固态微波功率放大器组件的焊接夹具的爆炸示意图。

图2是本发明提供的固态微波功率放大器组件的焊接夹具的第一种装配结构示意图。

图3是本发明提供的固态微波功率放大器组件的焊接夹具的第二种装配结构示意图。

图4是本发明提供的固态微波功率放大器组件的焊接方法的步骤流程示意图。

附图标记：10-压盖；20-底座；30-锁紧机构；40-电路板组件；50-电路板组件抵紧机构；31-锁紧螺杆；32-锁紧螺母；33-垫片；34-弹簧；21-安装座；35-转轴；22-放置槽；11-开口；12-固定块；41-电路板；42-铜底座；43-功率放大器；411-安装孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于下述实施例说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词（例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等）。

应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例

如图1至图3所示，本实施例第一方面所提供的固态微波功率放大器组件的焊接夹具，可一次性完成电路板组件上所有电子元器件的焊接，从而无需使用传统的多温度梯度焊接方法进行焊接，不仅简化了生产步骤，提高了生产效率，还大大降低了人力和材料成本。

本实施例所提供的固态微波功率放大器组件的焊接夹具，可以但不限于包括：压盖10、底座20以及锁紧机构30。

如图1所示，在本实施例中，电路板组件40放置于底座20的顶面，其中，电路板组件40上放置有构成固态微波功率放大器组件所需的所有电子元器件。

即在本实施例中，电路板组件40上设置有构成固态微波功率放大器组件所需的所有电子元器件；举例电路板组件40包括电路板41和铜底座42，其中，电路板41放置于铜底座42上，且电路板41与铜底座42之间设置有焊片或焊膏；而电路板41上放置有除功率放大器43以外的所有电子元器件（当然，各个电子元器件与电路板41之间也设置有焊片或焊膏）；最后，在本实施例中，电路板41上开有安装孔411（如图1所示），其用于放置功率放大器43，以便使功率放大器43直接接触铜底座42。

通过上述设计，电路板组件40上放置有构成固态微波功率放大器组件的所有电子元器件；而最后，压盖10只需通过锁紧机构30锁紧在底座20的顶面，从而将电路板组件40固定在底座20与压盖10之间。

由此通过前述对焊接夹具的详细描述，本发明在焊接时，只需要将电路板组件40放置于底座20的顶面；然后利用锁紧机构30将压盖10与底座20锁紧；最后，将锁紧后的压盖10和底座20一起放入回流焊机中，即可一次性完成电路板组件40上所有电子元器件的焊接，从而简化生产步骤，提高生产效率，并降低人力和材料成本。

如图1至图3所示，本实施例第二方面为第一方面中的焊接夹具中的各个部件提供一种具体结构。

在本实施例中，举例锁紧机构30可以但不限于包括：锁紧螺杆31、锁紧螺母32以及垫片33。

如图1、图2和图3所示，在本实施例中，举例锁紧螺杆31竖直安装在底座20上，其中，压盖10上开有与锁紧螺杆31位置相对应的开口11，且垫片33放置于开口11上。

而锁紧机构30的锁紧原理则为：锁紧螺杆31穿过对应侧的开口11以及开口11上的垫片33后，通过与锁紧螺母32以及垫片33的相互配合，将压盖10锁紧在底座20上；即通过锁紧螺母32与锁紧螺杆31的螺纹配合，将垫片33抵紧在开口11上，从而将压盖10锁紧在底座20的顶面。

在本实施例中，举例锁紧螺杆31的数目为4个，即底座20顶面的每条边上均设置有一个锁紧螺杆31，结构示意图可参见图2或图3。

在本实施例中，举例锁紧螺母32可以但不限于采用蝶形螺母。

在本实施例中，为避免电路板组件40上的焊片或焊膏受热融化导致电路板组件40厚度变小；因此，本实施例还在锁紧螺母32与垫片33之间设置弹簧34，即如图2和图3所示。

通过上述设计，设置弹簧34，可在电路板组件上40的焊片或焊膏融化导致电路板组件40的厚度变小时，利用弹簧34的弹力，使压盖10一直锁紧在底座20上，从而提高电路板组件40固定的稳固性，同时，也能降低电路板组件40的空洞率。

如图2和图3所示，为提高压盖10与底座20锁紧以及分离的便捷性，还设置有如下结构：

在本实施例中，举例开口11为缺口（即如图1所示），而锁紧螺杆31可转动的安装在底座20上。

通过上述设计，当压盖10与底座20处于锁紧状态时，锁紧螺杆31则转动至竖直位置，进入到缺口内；而当压盖10与底座20处于分离状态时，锁紧螺杆31则从缺口中转出，转动至水平位置。

如图2和图3所示，下述公开一种锁紧螺杆31的转动结构：

在本实施例中，举例底座20上设有安装座21，其中，安装座21内转动连接有转轴35，且锁紧螺杆31远离对应侧锁紧螺母32的一端固定在转轴35上。

通过上述设计，本发明通过转轴35可提高压盖10与底座20锁紧以及分离的便捷性；即：需要锁紧时，转动锁紧螺杆31至竖直位置；而需要将压盖10与底座20分离时，在旋开锁紧螺母32后，即可将锁紧螺杆31转动至水平位置，从而快速将压盖10与底座20进行分离。

如图1、图2和图3所示，在实施例中，举例底座20的顶面设置有放置槽22；即电路板组件40放置于放置槽22内（实质为电路板组件40内的铜底座42放置在放置槽22内）；同时，还在压盖10的底面设置有多个固定块12。

通过上述设计，即可在压盖10与底座20锁紧时，通过固定块12压紧电路板组件40，从而完成电路板组件40的固定。

在本实施例中，举例压盖10的底面的四个端角上分别设置有一个固定块12，即如图1、图2和图3所示。

由于电路板组件40上的各个电子元器件是通过焊片或焊膏完成焊接的，而在焊接过程中，电路板组件40上的焊片或焊膏会受热融化，从而会导致电路板40变薄，进而造成压盖10无法保持对电路板组件40的压紧状态；因此，本实施例第三方面为第一方面和/或第二方面中的焊接夹具提供一种电路板组件抵紧机构50。

在本实施例中，电路板组件抵紧机构50的安装端固定在压盖10上；而电路板组件抵紧机构50的工作端，在压盖10锁紧在底座20的顶面时，与电路板组件40相抵触。

如图1至图3所示，举例电路板组件抵紧机构50可以但不限于包括：多个弹簧顶针。

如图2所示，每个弹簧顶针的固定端作为电路板组件抵紧机构50的安装端，固定在压盖10上；举例可以但不限于通过螺母固定在压盖10上。

而每个弹簧顶针的伸缩端作为电路板组件抵紧机构50的工作端，与电路板组件40相抵触；即如图2和图3所示，弹簧顶针的伸缩端与电路板组件40中的电路板41相抵触。

通过上述设计，由于弹簧顶针具有弹性，而当电路板41上的焊片或焊膏受热融化时，在弹力的作用下，弹簧顶针会一直抵紧电路板41，从而可降低组件的空洞率。

另外，在前述第一方面中就已说明，功率放大器43是直接与铜底座42相接触，因此，为保证功率放大器43在焊接过程中，能够与铜底座42保持压紧状态；在本实施例中，还设置多个弹簧顶针中的至少一个弹簧顶针与电路板组件40上的功率放大器43相抵触。

通过上述设计，同样可利用弹簧顶针的弹力，保持功率放大器43与铜底座42的抵紧状态，从而保证功率放大器43具有良好的导热性，实现功率放大器上43热量的快速散失；同时，还能降低整个功率放大器组件的空洞率，提高产品质量。

如图4所示，本实施例第四方面提供一种固态微波功率放大器组件的焊接方法，该方法使用实施例第一方面、第二方面和第三方面中的焊接夹具进行焊接，可以但不限于包括如下步骤S101～S107。

S101. 在电路板41上印刷焊膏。

S102. 在印制有焊膏的电路板41上贴装除功率放大器43以外的电子元器件。

S103. 在铜底座42上印刷焊膏，将贴装有电子元器件的电路板41放置在所述铜底座42上。

S104. 将焊片放置于功率放大器43的安装位置上，其中，所述功率放大器43的安装位置位于所述铜底座42上。

S105. 将所述铜底座放置于底座20上。

S106. 使用锁紧机构30将压盖10锁紧在所述底座20的顶面，得到锁紧后的焊接夹具。

S107. 将锁紧后的焊接夹具放置于回流焊机中，焊接完成后，即可得到固态微波功率放大器组件。

在本实施例中，前述第一方面就已说明，电路板组件40包括电路板41、铜底座42以及功率放大器43，因此，上述步骤中的S101～S105中的安装部件，均是指电路板组件40的安装。

在本实施例中，举例回流焊机的焊接工艺参数可以但不限于为：

焊料采用锡铅焊膏（183℃）印刷，功率放大器43采用锡铅焊片（183℃）焊接；使用八温区及以上回流炉焊接；焊接前使用测温仪器测试温度，最高焊接区实测温度不超过230度，最高温度停留时间不大于120秒。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。