微波電路的三防設(shè)計(jì)課件

微波電路的三防設(shè)計(jì)

----馬驂微波電路的三防設(shè)計(jì)提綱一、微波電路的防護(hù)需求二、微波模塊防護(hù)技術(shù)三、微波電路（器件）失效案例

1、軍用、民用電子設(shè)備頻率上拓L、S、C、……毫米波段2、高可靠性及環(huán)境適應(yīng)性的要求高可靠性

軍用—防護(hù)要求高的環(huán)境剖面，平臺(tái)環(huán)境惡劣，MTBF相對(duì)低，可靠性要求高。民用—防護(hù)環(huán)境剖面單一，平臺(tái)環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單，MTBF要求高，長(zhǎng)期可靠。環(huán)境適應(yīng)性沿海、高溫、高濕、鹽霧及強(qiáng)大太陽(yáng)輻射，有害砂塵。3、集成化及輕量化軍用相控陣?yán)走_(dá)幾百、千個(gè)T/R組件，集成化及輕量化可靠性是關(guān)鍵民用通訊產(chǎn)品對(duì)小型化/高可靠性要求高，MTBF指標(biāo)高，必須是成熟技術(shù)一、微波電路的防護(hù)需求一、微波電路的防護(hù)需求（4）腐蝕反應(yīng)緩慢進(jìn)行，使電路性能逐漸惡化，表現(xiàn)在頻率下降，增益下降，噪聲增大，帶寬變窄及輸出功率變小等。4.2潮濕，污染，鹽霧等作用因子使EMI襯墊失效，主要由于原電池作用使鋁表面氧化腐蝕，由鈍化膜導(dǎo)電狀態(tài)→絕緣、腐蝕凹坑。4.3部分器件引線由于腐蝕產(chǎn)生斷裂可伐合金鍍金層產(chǎn)生點(diǎn)蝕，引起應(yīng)力腐蝕斷裂4.4緊固件銹蝕。（導(dǎo)致接地不良）4.5潮濕引起鋁件鍍銀，鍍金層起泡、脫落?；w/鍍層電偶腐蝕速度極快。4.6基板受潮后ε變大，tanδ增大，電路性能變化，影響工作點(diǎn)。二、微波模塊防護(hù)技術(shù)

模塊的防護(hù)從以下四方面講述：

1)屏蔽盒材料及防護(hù)；2)電磁/水汽密封防護(hù)；3)微波電路板的防護(hù)；4)吸收材料的應(yīng)用.2.1屏蔽盒材料及防護(hù)—選材材料型號(hào)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用對(duì)象銅H62、H59-1耐蝕好、導(dǎo)電性優(yōu)重，材料價(jià)高地面設(shè)備及Ka波段以上的器件鋁6061、6063LF–5（壓鑄鋁）輕，材料價(jià)低耐蝕性良，導(dǎo)電性良廣泛應(yīng)用于L、S、C波段微波器件塑料（金屬化）PPS、PEEK、ABS輕，適合于大批量標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)，成本低一次費(fèi)用高，散熱差L、S波段鋁材的防腐蝕性：純鋁＞防銹鋁＞鍛鋁＞壓鑄鋁＞硬鋁2.2電磁/水汽密封防護(hù)采用導(dǎo)電密封襯墊低溫焊封技術(shù)激光焊接技術(shù)導(dǎo)電膠密封技術(shù)2.2.1導(dǎo)電密封襯墊（1）防止襯墊/屏蔽盒之間的電偶腐蝕1)金屬允許電化偶（一級(jí)防護(hù)，允許0.25V；二級(jí)防護(hù)，允許0.4V）金屬EMF（V）允許電化偶金銀黃銅錫鋁鋅+0.150-0.25-0.5-0.75-1.10導(dǎo)電密封襯墊

2)產(chǎn)生電偶腐蝕必需同時(shí)具備以下三個(gè)條件：a.不同類型金屬接觸，且電位差>0.25V；b.電連接：直接接觸或通過其它導(dǎo)體連接；c.腐蝕電解液。（2）襯墊應(yīng)該是閉合，不是采用拼接的預(yù)制成型件。

a.接頭部份電磁泄露10~20dB；b.接縫不可靠，達(dá)不到水、汽密封。2.2.2低溫焊封技術(shù)鋁/鍍Ni/鍍Cu/錫鉍合金特點(diǎn)：可折卸維修難點(diǎn)：需有專項(xiàng)基礎(chǔ)工藝（化工、焊接）支撐；關(guān)鍵工藝：混合集成工藝、鍍錫鉍合金、再流焊、充氣密封等專項(xiàng)工藝。

模塊材料：鋁合金（LF--6或6063）三層鍍：Ni--Cu--Sn·Bi1?；瘜W(xué)鎳12μ；2。電鍍銅9μ；3。鍍錫鉍9~12μ（Bi含3.8~0.2%)焊基板溫度高;焊蓋板溫度低(140℃)充干燥空氣或惰性氣體.低溫焊密封模塊(1)低溫焊密封模塊(3)2.2.3激光焊封技術(shù)鋁材采用:LF21或LD-31（6063）化學(xué)鍍鎳（中磷）15μm蓋板采用激光（智能）焊外部噴AR涂料保護(hù)2.2.4導(dǎo)電膠粘接密封優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：可靠性不如金屬焊封，維修困難工藝關(guān)鍵點(diǎn)：1、采用高性能導(dǎo)電膠2、留有工藝孔3、粘接后，導(dǎo)電膠金屬接觸部分涂清漆保護(hù)2.3維波電路板的防護(hù)2.3.1對(duì)基板材料的要求2.3.2敷形保護(hù)涂層

2.3.1

對(duì)基板材料的要求要求基板材料電性能穩(wěn)定，尤其是受潮后變化要小。

需考慮：介電性能的要求耐熱性能的要求介電性能的穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性要求

2.3.2

敷形保護(hù)涂層高頻、微波電路敷形涂層應(yīng)具備：

a.在使用的頻率下，介電常數(shù)值小且穩(wěn)定

b.在使用的頻率下，損耗角tanδ在3~5×10-3以內(nèi)

c.高溫高濕下（25~65℃，RH95~95%），240h，體積電阻系數(shù)大于1010歐

d.涂層經(jīng)-65~+125℃沖擊50次，與基板不脫層，涂層不開裂

e.涂敷于微波電路，對(duì)電路特性影響要小

f.工藝簡(jiǎn)單，涂層厚度可控，便于調(diào)試及維修

g.希望涂層不產(chǎn)生應(yīng)力，且有利于應(yīng)力消除

3)微波電路涂覆應(yīng)用a.微波電路涂覆實(shí)施比較困難，需電路設(shè)計(jì)配合，且需進(jìn)行大量試驗(yàn)b.軍品涂覆是環(huán)境特別惡劣情況下采用，如艦船上的濕熱、鹽霧c.微波電路涂覆主要是為了防潮、保護(hù)導(dǎo)線不被腐蝕.

2.4

吸收材料的應(yīng)用

為防止微波信號(hào)的串?dāng)_，可采用吸收材料貼于屏蔽盒的某一區(qū)域，吸收干擾波。C、X以上波段的吸收材料可以很薄0.5~2mm厚L、S波段的吸收材料較厚2~4mm

三.

微波電路（器件）失效案例1、鋁鍍銀件，電偶腐蝕引起95瓷片開裂，電路損壞。單元高低溫試驗(yàn)時(shí)，潮氣滲入水滲入鍍層（陰極）空隙鋁/銀-0.75電位差電化學(xué)