阅读说明：本技术 一种深盲腔射频连接器内导体焊接结构及回流焊接方法 (Inner conductor welding structure and reflow soldering method of deep blind cavity radio frequency connector ) 是由 吴瑛 陈该青 许春停 徐幸 刘颖 梁孟 付任 倪靖伟 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：一种深盲腔射频连接器内导体焊接结构,涉及毫米波无源组件制造工艺技术领域,解决如何提高深盲腔毫米波微波组件的射频连接器内导体的焊接质量；包括射频连接器内导体、波导壳体、内导体安装孔和专用焊料孔,内导体安装孔是在波导壳体内部加工成型的孔,专用焊料孔是从波导壳体侧面垂直于所述的内导体安装孔加工成型的孔；内导体安装孔的直径大于射频连接器内导体的直径,内导体安装孔的深度大于射频连接器内导体的长度；内导体安装孔和专用焊料孔相互贯通形成通孔,内导体安装孔的中心线与专用焊料孔的中心线相交；焊接方法包括焊前清洗；刷助焊剂、搪锡去金；搪锡清洗；安装射频连接器内导体；预置焊料；回流焊接；焊接质量检查。(A deep blind cavity radio frequency connector inner conductor welding structure relates to the technical field of millimeter wave passive component manufacturing process, and solves the problem of how to improve the welding quality of a deep blind cavity millimeter wave microwave component inner conductor of a radio frequency connector; the radio frequency connector comprises a radio frequency connector inner conductor, a waveguide shell, an inner conductor mounting hole and a special solder hole, wherein the inner conductor mounting hole is a hole formed in the waveguide shell in a machining mode, and the special solder hole is a hole formed in a mode that the side face of the waveguide shell is perpendicular to the inner conductor mounting hole in a machining mode; the diameter of the inner conductor mounting hole is larger than that of the inner conductor of the radio frequency connector, and the depth of the inner conductor mounting hole is larger than the length of the inner conductor of the radio frequency connector; the inner conductor mounting hole and the special solder hole are communicated with each other to form a through hole, and the center line of the inner conductor mounting hole is intersected with the center line of the special solder hole; the welding method comprises cleaning before welding; brushing soldering flux and removing gold by tin coating; cleaning tin coating; installing an inner conductor of the radio frequency connector; solder is preset; reflow soldering; and (6) checking the welding quality.)

一种深盲腔射频连接器内导体焊接结构及回流焊接方法

技术领域

本发明属于毫米波无源组件制造工艺技术领域，具体涉及一种深盲腔射频连接器内导体焊接结构及回流焊接方法。

背景技术

随着新一代移动接入网络系统向高频段、多波束、大功率、大容量、高集成方向发展，对毫米波微波组件提出了更苛刻的要求：轻质高强、高增益、低差损、高隔离度等。为满足优良导电性连接及微波信号传输的低损耗等电性指标要求，大量的毫米波微波组件采用了复杂通道、深盲腔、异型结构的结构设计，该类结构形式决定了采用波导空气介质来实现微波信号的传输，而端口的馈电连接质量直接影响了毫米波微波组件的电连接性能，端口的馈电连接大部分是通过射频连接器来实现，如图1、图2和图3所示为射频连接器的结构示意图，射频连接器分为一体式射频连接器和分离式射频连接器。

射频连接器因为体积小、重量轻、抗震性能优越、射频性能好、损耗低、可快速装配等优点，被广泛应用于航天航空各类微波组件中。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，微波组件的馈电连接一般采用射频连接器与波导壳体焊接的方式，即将射频连接器的内导体直接焊接在波导壳体的内导体安装孔中，由于毫米波微波组件的复杂通道、深盲腔波导壳体结构是采用拼焊的方式实现的，该类波导壳体内部结构复杂，与射频连接器的内导体进行馈电连接时，射频连接器内导体焊接部位常常不可见，导致焊接质量差的问题。

现有技术中，公开号为CN209374682U的中国实用新型专利《一种实现射频同轴连接器SMP焊接的封装结构》公开了一种实现射频同轴连接器SMP焊接的封装结构，包括射频同轴连接器SMP、壳体、焊料，所述射频同轴连接器由中心接触件、绝缘介质，外导体三部分组成，所述壳体有射频同轴连接器SMP的安装孔，所述SMP安装孔设计有进锡孔、锡槽，所述焊料为射频同轴连接器SMP焊接时使用，射频同轴连接器SMP与壳体通过焊料实现互连，该专利虽然解决了微波组件/模块中射频同轴连接器SMP焊接质量差、一致性难以保证、焊接完成后肉眼无法检验的问题，但是并未解决上述问题，因此急需提供一种深盲腔射频连接器内导体焊接结构及回流焊接方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：如何提高深盲腔毫米波微波组件的射频连接器内导体的焊接质量。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的。

一种深盲腔射频连接器内导体焊接结构，包括波导壳体(2)、内导体安装孔(3)和专用焊料孔(4)，所述的内导体安装孔(3)是在波导壳体(2)内部加工成型的孔，所述的专用焊料孔(4)是从波导壳体(2)侧面加工成型的孔；所述的内导体安装孔(3)和专用焊料孔(4)连通，其中心线相交呈一定角度；所述的内导体安装孔(3)内安装射频连接器内导体(1)，所述的专用焊料孔(4)用于预置焊接的焊料。

本发明的深盲腔射频连接器内导体焊接结构，从垂直于内导体安装方向设计了贯通壳体侧面的专用预置焊料的工艺孔，使得所述的内导体安装孔和专用焊料孔相互贯通形成通孔，实现了深盲腔内内导体的通孔回流焊接，解决了现有技术中波导壳体内部结构复杂，与射频连接器进行馈电连接时，射频连接器内导体焊接部位常常不可见，难以保证焊接质量的问题，提高了焊接的质量；专用焊料孔一方面保证了内导体焊接部位的焊料量，另一方面作为内导体焊接过程的排气孔，提高了焊点可靠性。

作为本发明技术方案的进一步改进，内导体安装孔(3)和射频连接器内导体(1)共对称轴设置。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述的内导体安装孔(3)的中心线与专用焊料孔(4)的中心线垂直相交。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述的内导体安装孔(3)的直径大于射频连接器内导体(1)的直径，内导体安装孔(3)的深度大于射频连接器内导体(1)的长度。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述的专用焊料孔(4)的直径大于常规焊锡丝的直径或者大于常规焊锡膏针管的外径。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述深盲腔射频连接器内导体焊接结构还包括焊接工装(5)和螺钉(6)，所述的焊接工装(5)和螺钉(6)用于在一体化焊接时固定射频连接器。

一种应用于所述的深盲腔射频连接器内导体焊接结构的回流焊接方法，包括以下步骤：

步骤一：使用无水乙醇清洗射频连接器内导体(1)、波导壳体(2)、内导体安装孔(3)和专用焊料孔(4)并晾干；

步骤二：将射频连接器内导体(1)的待焊接部位刷涂助焊剂，设置锡锅温度，控制搪锡时间，对待焊接部位进行搪锡去金；

步骤三：使用无水乙醇清洗射频连接器内导体(1)的搪锡去金部位并晾干；

步骤四：将射频连接器内导体(1)待焊接部位刷涂助焊剂，将射频连接器内导体(1)装入内导体安装孔(3)内，使用焊接工装固定射频连接器内导体(1)，焊接工装与波导壳体(2)之间采用螺钉固定；

步骤五：从波导壳体(2)侧面的专用焊料孔(4)中预置焊料，直至焊料塞满专用焊料孔(4)为止，此时使用X-ray检测仪器进行检测，确保焊料到达专用焊料孔(4)的根部；

步骤六：设置焊接温度曲线，将装配好的射频连接器与波导壳体(2)放入真空汽相炉内进行真空汽相焊；

步骤七：回流焊接结束后，将装配好的射频连接器与波导壳体(2)冷却至室温，使用X-ray检测仪器检测射频连接器内导体(1)的焊接质量。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述的步骤一还包括使用无水乙醇清洗一体式射频连接器的射频连接器的外导体(7)、外导体安装孔(8)、外导体焊料槽(9)并晾干；所述的步骤二还包括将一体式射频连接器的外导体(7)的待焊接部位刷涂助焊剂，设置锡锅温度，控制搪锡时间，对待焊接部位进行搪锡去金；所述的步骤三还包括使用无水乙醇清洗一体式射频连接器的外导体(7)的搪锡去金部位并晾干；所述的步骤四还包括将一体式射频连接器的外导体(7)待焊接部位刷涂助焊剂，并装入外导体安装孔(8)中，使用焊接工装固定射频连接器；所述的步骤五还包括在外导体焊料槽(9)中定量预置焊料；所述的步骤七还包括用X-ray检测一体式射频连接器的外导体(7)的焊接质量。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述的步骤二中助焊剂为R型助焊剂，锡锅温度为260℃，搪锡时间为2s；所述的步骤五中的焊料为焊锡丝或焊膏，所述的焊锡丝的直径为0.5mm。

本发明的优点在于：

(1)本发明的深盲腔射频连接器内导体焊接结构，从垂直于内导体安装方向设计了贯通壳体侧面的专用预置焊料的工艺孔，使得所述的内导体安装孔和专用焊料孔相互贯通形成通孔，实现了深盲腔内内导体的通孔回流焊接，解决了现有技术中波导壳体内部结构复杂，与射频连接器进行馈电连接时，射频连接器内导体焊接部位常常不可见，难以保证焊接质量的问题，提高了焊接的质量。

(2)本发明的深盲腔射频连接器内导体焊接结构的专用焊料孔一方面保证了内导体焊接部位的焊料量，另一方面作为内导体焊接过程的排气孔，提高了焊点可靠性。

(3)本发明的深盲腔射频连接器内导体焊接结构的回流焊接方法，通过专用焊接工装来提高连接器在壳体上的装配精度，保证了连接器的同轴度，采用一体化焊接，有效保证了连接器焊接质量的稳定性和一致性，实现了毫米波微波组件高频段的电性能指标。

(4)本发明的深盲腔射频连接器内导体焊接结构的回流焊接方法，在连接器装焊过程中，设置了两道X-ray检测工序来对连接器的焊接质量进行检测，降低了产品不合格率。

附图说明

图1是分离式射频连接器的整体结构示意图；

图2是分离式射频连接器的分解结构示意图；

图3是本发明的分离式深盲腔射频连接器内导体焊接结构的沿着内导体安装孔中心线并且平行于专用焊料孔中心线的剖面示意图；

图4是本发明的分离式深盲腔射频连接器内导体焊接结构的沿着内导体安装孔中心线并且垂直于专用焊料孔中心线的焊接剖面示意图；

图5是一体式射频连接器的结构示意图；

图6是本发明的一体式深盲腔射频连接器内导体焊接结构的沿着内导体安装孔中心线并且平行于专用焊料孔中心线的剖面示意图；

图7是本发明的一体式深盲腔射频连接器内导体焊接结构的沿着内导体安装孔中心线并且平行于专用焊料孔中心线的焊接剖面示意图；

图8本发明的一种深盲腔射频连接器内导体焊接结构的回流焊接方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述：

实施例一

如图1至图4所示，一种深盲腔分离式射频连接器内导体焊接结构，包括：分离式射频连接器10的射频连接器内导体1、外导体7、波导壳体2、内导体安装孔3和专用焊料孔4、焊接工装5、螺钉6。

所述的内导体安装孔3是在波导壳体2内部加工成型的孔，所述的专用焊料孔4是从波导壳体2侧面垂直于所述的内导体安装孔3加工成型的孔；所述的内导体安装孔3的直径大于所述的射频连接器内导体1的直径，内导体安装孔3的深度大于射频连接器内导体1的长度；所述的内导体安装孔3用于安装射频连接器内导体1；所述的专用焊料孔4用于预置焊接的焊料；所述的内导体安装孔3和专用焊料孔4相互贯通形成通孔，所述的内导体安装孔3的中心线与专用焊料孔4的中心线相交呈一定角度，本实施例中优选地，所述的内导体安装孔3的中心线与专用焊料孔4的中心线垂直相交。

在焊接射频连接器内导体1时，将焊料从专用焊料孔4加入，加热焊料使其融化成液态，液态焊料通过所述的通孔流入内导体安装孔3中，焊料冷却以后由液态变为固态，与所述的射频连接器内导体1以及内导体安装孔3的孔壁相互结合，实现射频连接器内导体1的焊接；专用焊料孔4一方面保证了内导体焊接部位的焊料量，另一方面作为内导体焊接过程的排气孔，提高了焊点可靠性。

在安装射频连接器内导体1时，内导体安装孔3和射频连接器内导体1的中心须在同一水平线上；焊接工装5和螺钉6用于射频连接器内导体1在波导壳体2上的装配固定；通过专用焊接工装来提高装配精度。

所述专用焊料孔4的直径大于常规焊锡丝的直径或大于常规焊膏针管的外径，这样便于常规焊锡丝以及常规焊膏的装填，如果专用焊料孔4的直径小于常规焊锡丝的直径或小于常规焊膏针管的外径，则专用焊料孔4无法装填常规焊锡丝或者常规焊膏。

如图8所示，一种应用于所述的深盲腔分离式射频连接器内导体焊接结构的回流焊接方法，包括以下步骤：

(1)使用无水乙醇清洗射频连接器内导体1、波导壳体2、内导体安装孔3和专用焊料孔4并晾干。

(2)将射频连接器内导体1的待焊接部位刷涂助焊剂，设置锡锅温度，控制搪锡时间，对待焊接部位进行搪锡去金。

优选地所述的助焊剂为R型助焊剂，锡锅温度为260℃，搪锡时间为2s。

(3)使用无水乙醇清洗射频连接器内导体1的搪锡去金部位并晾干。

(4)将射频连接器内导体1待焊接部位刷涂助焊剂，将射频连接器内导体1装入内导体安装孔3内，使用焊接工装固定射频连接器内导体1，焊接工装与波导壳体2之间采用螺钉固定。

(5)从专用焊料孔4中定量预置焊料，并使用X-ray检测焊料是否预置到位；从波导壳体2侧面的专用焊料孔4中预置焊料，直至焊料塞满专用焊料孔4为止，此时使用X-ray检测仪器进行检测，确保焊料到达专用焊料孔4的根部。

由于焊接焊点的焊盘较小，为了保证焊接质量，优选地所述的预置焊料为直径为0.5mm的焊料丝。

(6)设置焊接温度曲线，将装配好的射频连接器与波导壳体2放入真空汽相炉内进行真空汽相焊。

(7)回流焊接结束后，将装配好的射频连接器与波导壳体2冷却至室温，使用X-ray检测仪器检测射频连接器内导体1的焊接质量。

回流焊接方法，在连接器装焊过程中，设置了两道X-ray检测工序来对连接器的焊接质量进行检测，降低了产品不合格率。

所述的步骤(5)中的焊料为焊锡丝或焊膏；当所述的焊料为焊锡丝时，所述专用焊料孔4的直径大于焊锡丝的直径；当所述的焊料为焊膏时，所述专用焊料孔4的直径大于焊膏针头的外径。

所述专用焊料孔4的直径大于常规焊锡丝的直径或大于常规焊膏针管的外径，这样便于常规焊锡丝以及常规焊膏的装填，如果专用焊料孔4的直径小于常规焊锡丝的直径或小于常规焊膏针管的外径，则专用焊料孔4无法装填常规焊锡丝或者常规焊膏。

实施例二

如图5至图7所示，一种深盲腔一体式射频连接器内导体焊接结构，包括：一体式射频连接器11的射频连接器内导体1、外导体7、波导壳体2、内导体安装孔3和专用焊料孔4、焊接工装5、螺钉6、外导体安装孔8、外导体焊料槽9。

所述的内导体安装孔3是在波导壳体2内部加工成型的孔，所述的专用焊料孔4是从波导壳体2侧面垂直于所述的内导体安装孔3加工成型的孔；所述的内导体安装孔3的直径大于所述的射频连接器内导体1的直径，内导体安装孔3的深度大于射频连接器内导体1的长度；所述的内导体安装孔3用于安装射频连接器内导体1；所述的专用焊料孔4用于预置焊接的焊料；所述的内导体安装孔3和专用焊料孔4相互贯通形成通孔，所述的内导体安装孔3的中心线与专用焊料孔4的中心线相交呈一定角度，本实施例中优选地，所述的内导体安装孔3的中心线与专用焊料孔4的中心线垂直相交。

在焊接射频连接器内导体1时，将焊料从专用焊料孔4加入，加热焊料使其融化成液态，液态焊料通过所述的通孔流入内导体安装孔3中，焊料冷却以后由液态变为固态，与所述的射频连接器内导体1以及内导体安装孔3的孔壁相互结合，实现射频连接器内导体1的焊接。专用焊料孔4一方面保证了内导体焊接部位的焊料量，另一方面作为内导体焊接过程的排气孔，提高了焊点可靠性。

在安装射频连接器内导体1时，内导体安装孔3和射频连接器内导体1的中心须在同一水平线上；焊接工装5和螺钉6用于连接器在波导壳体2上的装配固定。通过专用焊接工装来提高连接器在壳体上的装配精度，保证了连接器的同轴度。

所述专用焊料孔4的直径大于常规焊锡丝的直径或大于常规焊膏针管的外径，这样便于常规焊锡丝以及常规焊膏的装填，如果专用焊料孔4的直径小于常规焊锡丝的直径或小于常规焊膏针管的外径，则专用焊料孔4无法装填常规焊锡丝或者常规焊膏。

外导体安装孔8是在波导壳体2端部加工成型的圆孔，其深度与一体式射频连接器的外导体7的长度相同，其直径与一体式射频连接器的外导体7的直径相同；外导体焊料槽9是在波导壳体2端面加工的阶梯形的环状槽，其圆心与外导体安装孔8的圆心在一条直线上，其直径大于外导体安装孔8的直径；将外导体7装入外导体安装孔8内，并在外导体焊料槽9填上焊料将外导体7与波导壳体2焊接。

如图8所示，一种应用于所述的深盲腔一体式射频连接器内导体焊接结构的回流焊接方法，包括以下步骤：

(1)使用无水乙醇清洗一体式射频连接器11的射频连接器内导体1、外导体7，以及波导壳体2、内导体安装孔3和专用焊料孔4、外导体安装孔8、外导体焊料槽9并晾干。

(2)将射频连接器内导体1、外导体7的待焊接部位刷涂助焊剂，设置锡锅温度，控制搪锡时间，对待焊接部位进行搪锡去金；优选地所述的助焊剂为R型助焊剂，锡锅温度为260℃，搪锡时间为2s。

(3)使用无水乙醇清洗射频连接器内导体1、外导体7的搪锡去金部位并晾干。

(4)将射频连接器内导体1、外导体7待焊接部位刷涂助焊剂，将射频连接器内导体1装入内导体安装孔3内，外导体7装入外导体安装孔8中，使用焊接工装固定射频连接器，焊接工装与波导壳体2之间采用螺钉固定。

(5)从专用焊料孔4中定量预置焊料，并使用X-ray检测焊料是否预置到位；从波导壳体2侧面的专用焊料孔4中预置焊料，直至焊料塞满专用焊料孔4为止，此时使用X-ray检测仪器进行检测，确保焊料到达专用焊料孔4的根部；同时在外导体焊料槽9中定量预置焊料。

(6)设置焊接温度曲线，将装配好的射频连接器与波导壳体2放入真空汽相炉内进行真空汽相焊一体化焊接；采用一体化焊接，有效保证了连接器焊接质量的稳定性和一致性，实现了毫米波微波组件高频段的电性能指标。

(7)回流焊接结束后，将装配好的射频连接器与波导壳体2冷却至室温，使用X-ray检测仪器检测射频连接器内导体1、外导体7的焊接质量。

在连接器装焊过程中，设置了两道X-ray检测工序来对连接器的焊接质量进行检测，降低了产品不合格率。

所述的步骤(5)中的焊料为焊锡丝或焊膏；当所述的焊料为焊锡丝时，所述专用焊料孔4的直径大于焊锡丝的直径；当所述的焊料为焊膏时，所述专用焊料孔4的直径大于焊膏针头的外径。

所述专用焊料孔4的直径大于常规焊锡丝的直径或大于常规焊膏针管的外径，这样便于常规焊锡丝以及常规焊膏的装填，如果专用焊料孔4的直径小于常规焊锡丝的直径或小于常规焊膏针管的外径，则专用焊料孔4无法装填常规焊锡丝或者常规焊膏。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。