Файл: 2. расчетно теоретическая часть 1 Проектирование усилительного модуля.rtf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 116

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

2.1.5 Проектирование каскада МШУНа рис.6 представлен вариант двухтранзисторной схемы усилителя. Сигнал СВЧ на входе разветвляется на два канала и поступает на затворы транзисторов. Истоки этих транзисторов заземлены через RC цепи. Выходные сигналы со стоков транзисторов складываются, причем, в стоковой цепи одного из транзисторов включена СВЧ- цепь, содержащая RLC контур и индуктивное сопротивление. По существу, эта цепь играет роль СВЧ-сумматора. Выходной СВЧ-сигнал подается на входы транзисторов, осуществляя обратную связь.Для достижения требуемой полосы частот необходимо провести оптимизацию параметров схем. В процессе оптимизации рассчитывались и включались в функцию цепи как электрические, так и шумовые характеристики усилителя. На рис.7 изображены основные характеристики усилителя: Кр(f) и F(f), рассчитанные для оптимизированной схемы. Оптимизация проводилась по следующим параметрам: индуктивностям L1, L2, L3; длинам 50-омных отрезков линий l2 и l3 и сопротивлению R4. В результате были получены следующие значения этих переменных параметров: L1=0,62 нГ, L2=0,41нГ, L3=2,25 нГ, Rп= 227Ом, l3=1,19мм, l2=0,17 мм. При оптимизации были достигнуты следующие параметры усилителя: полоса частот 7...10 ГГц; коэффициент усиления Кр более 9 дБ; неравномерность Кр не более 2 дБ; коэффициент шума 1,4На основании проведенного проектирования была разработана топология гибридного усилителя, эскиз которого представлен на рис.8. Аналогично может быть выполнено проектирование и других каскадов транзисторов усилителей. При проектировании выходных усилителей мощности необходимо использовать нелинейные модели ПТШ, в которых параметры эквивалентной схемы кристалла транзистора (емкости и сопротивления) зависят от напряжений на участках схемы. Отметим также, что для выходных каскадов должен быть проведен тепловой расчет, поскольку на этих каскадах рассеивается мощность, способная существенно повысить температуру полупроводникового кристалла и вывести его из строя. 2.1.6Анализ тепловых моделей ГИС СВЧ различных конструкцийНесмотря на то, что выходная мощность усилительного модуля сравнительно невелика ( 30 мВт), последний каскад работает в электрическом режиме, при котором рассеиваемая мощность приводит к увеличению температуры полупроводникового кристалла, что в свою очередь влияет на параметры прибора в целом. Так увеличение температуры кристалла на 100С приводит к росту подвижности носителей тока (электронов) и тока насыщения, а также к снижению напряжения отсечки полевых транзисторов с барьером Шотки. Выходная мощность и коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН) при этом изменяется, что нежелательно для бортовой аппаратуры, в которой размещен усилительный модуль.Кроме того важность решения тепловой задачи связана с тем обстоятельством, что в техническом задании даются предельные границы изменения окружающей среды (- 600С…+850С). Если усилительный модуль находится в температурном режиме +850С, то температура элементов ГИС внутри него, как правило, на 400С выше температуры корпуса, то есть температура полупроводникового кристалла в нерабочем состоянии может повышаться до 1250С. При работе усилительного модуля температура кристалла увеличивается.Предельные температуры, при которых наступает тепловой пробой полупроводника, составляют 1400С…1500С. Таким образом при tокр=1250 С даже небольшое увеличение температуры может привести к тепловому пробою прибора. Все это приводит к необходимости исследования температурных режимов модуля. Одним из направлений в решении тепловой проблемы является разработка конструкции ГИС СВЧ с кристаллами, расположенными в углублениях на лицевой стороне платы, обладающими лучшими электрическими способностями, теплорассеивающими и массо-габаритными характеристиками. В данном разделе рассматриваются тепловые модели двух конструкций ГИС СВЧ: с кристаллами на поверхности и с кристаллами в углублении на лицевой стороне платы.Для количественной оценки и сравнения обоих вариантов конструкций ГИС при их изготовлении были использованы одинаковые материалы, которые обычно распространены в практике конструирования ГИС: в качестве материала основания использовался ковар (29 НК) с теплопроводностью =20 Вт/мк (ковар выбран из-за близости его КЛТР и КЛТР материала подложки платы); материалом подложки был выбран сапфир (монокристаллическая модификация Al2O3) с = 31,5 Вт/мк; связующее вещество – припой ПОС-61 с =390 Вт/мк; кристалл – арсенид галлия с =80 Вт/мк; соединительный проводник Cr-Cu-Ni-Au с =338 Вт/мк.Тепловыделение в окружающую среду происходит в виде тепловых потоков с верхней и боковой поверхности кристалла, а также с контактных проводников, лицевой и боковой поверхностей подложки и боковой поверхности металлического основания (рис. 9), т. е. со всех частей, имеющих температуру выше, чем температура окружающей среды. Температуру окружающей среды и нижней части металлического основания примем равной 200С. Теплообмен осуществляется посредством конвекции. Контактные проводники считаются пластинчатыми с толщиной 30 мкм, то есть двумерными. Расчеты тепловых полей в сечениях А, В, С были выполнены с помощью программы «Тепло» на ПЭВМ. Для расчета тепловых полей использовалась программа решения двумерной стационарной задачи теплопроводности, основанная на решении уравнения Лапласа методом конечных элементов.На рис. 10 показаны рассчитанные тепловые поля в сечениях А (на поверхности подложки) и В (на поверхности кристалла). Здесь изображена четвертая часть теплового поля, что позволяет судить о полной картине поля в связи с его равномерностью и симметричностью.При наличии соединительных проводников максимальный перегрев (от 6,120С до 5,830С) наблюдается на поверхности кристалла. На границе кристалл – связующее вещество перегрев составляет от 4,660С до 4,350С, что связано с отводом части тепла от кристалла за счет конвекции в окружающую среду и через соединительные проводники. На поверхности подложки температура перегрева составляет от 3,220С до 4,50С. Если удалить соединительные проводники, то температура перегрева на поверхности кристалла повышается до 6,390С, т. е. становится больше, чем при наличии проводников, что обеспечивается отсутствием теплоотвода по выводам кристалла, имеющим высокую теплопроводность. Перегрев на границе кристалл – связующее вещество составляет 4,660С, а на поверхности подложки практически не изменяется по сравнению с вариантом с соединительными проводниками.Эскиз второй анализируемой конструкции приведен на рис. 11. Здесь кристалл располагается в углублении в подложке, а соединительные проводники лежат в плоскости поверхности подложки.Расчетные тепловые поля для этого случая приведены на рис. 12. Перегрев температурного поля на поверхности кристалла составляет 1,910С…2,30С. При разрыве проводников максимальная температура увеличивается до 3,30С. На границе кристалл – связующее вещество перегрев не превышает 1,810С (рис. 12б).Из проведенного анализа можно сделать следующие выводы:1. Температура перегрева на поверхности кристалла, лежащего на подложке, примерно в 2 – 3 раза больше температуры кристалла, углубленного кристалла полупроводника; Через соединительные проводники отводится незначительная часть тепла; Температурные поля от кристалла к периферии подложки существенно изменяются в конструкции с углубленным кристаллом. 2.2 Вывод1. Проведен расчет основных параметров модуля: коэффициентов усиления Кр и шума F, потерь, мощности и т. п. Для каждого каскада. Показано, что для достижения заданных параметров: Кр = 30 дБ, F = 3 дБ, выходной мощности Рвых = 30 мВт модуль должен состоять из пяти каскадов, причем первые два – малошумящие, а два последних – усилители мощности.2. Разработана методика проектирования малошумящего каскада усилителя (МШУ), содержащая расчетные и экспериментальные этапы. Предложен метод определения четырех параметров ПТШ, необходимых для построения шумовой модели транзистора. Суть метода заключается в измерении коэффициентов шума транзистора с включенными на его входе трансформатором при нескольких состояниях трансформатора и последующем расчете шумовых параметров Fmin, Rп, GSO, BSO – из решений системы четырех уравнений. Проведены расчеты шумовых параметров для ПТШ типа «Созвездие». Выбрана оригинальная схема МШУ, в которой первый транзистор реализует низкие шумы, а второй – высокий коэффициент усиления. Проведено схемотехническое проектирование усилителя и показано, что один каскад МШУ позволяет реализовать в диапазоне 7…10,5 ГГц следующие параметры: Кр = 9 дБ, F 1,6 дБ, неравномерность Кр 1 дБ. Разработана топология каскада усилителя, выполненного на поликоровой подложке ( = 9,6) толщиной 0,5 мм с размерами 9 х 7,5 мм. Проведен анализ тепловых моделей ГИС усилителя двух конструкций: при размещении кристалла ПТШ на подложке и с углублением кристалла ПТШ в подложку. Показано преимущество последнего способа перед первым по величине допустимого перегрева кристалла. 3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ3.1 ВведениеКонструкторская часть дипломного проекта включает в себя следующие этапы разработки конструкции: сборку отдельных каскадов и в целом ГИС усилителя на основе разработанной в предыдущем разделе топологии усилителя; выбор типа корпуса для усилительного модуля; выбор материала корпуса; соединение ГИС с основанием; герметизацию корпуса; описание конструкции модуля. 3.2 Разработка ГИС усилителяНа основании топологии усилителя (рис. 8) был разработан гибридно – интегральный усилитель, выполненный на поликоровой подложке (рис. 13). Усилитель выполнен на двух поликоровых подложках толщиной h = 0,5 мм. На первой подложке расположены элементы входной части усилителя, на второй подложке – выходной части усилителя. Для обеспечения возможности подстройки схемы в топологию включены проводящие площадки прямоугольной или квадратной формы. Перемыкая площадки золотыми проводниками диаметром 30 мкм можно увеличивать или уменьшать длины микрополосковых шлейфов. Все резисторы, входящие в эквивалентную схему усилителя выполнены в планарном виде из металла с большим удельным сопротивлением – хрома. Для обеспечения возможности подстраивать сопротивления высокоомные планарные участки перемежевываются с проводящими участками из меди, покрытой золотом. Подстройка производится путем перемыкания этих проводящих участков золотыми проводниками. Конденсаторы С1…С4 сделаны навесными, объемными, состоящими из двух металлических пластинок с диэлектрической пленкой из ТаО или SiO2 между ними. Такая конструкция конденсаторов позволяет реализовать емкости 50…200 пФ. Нижние обкладки конденсаторов соединены с металлическим основанием, на котором располагаются подложки, а верхние обкладки конденсаторов соединены со схемой золотыми проводниками. Транзисторы «Созвездие» выполнены на металлических подставках, которые привариваются к основанию. Электроды транзисторов соединяются с элементами схемы золотыми проводниками. Индуктивные элементы выполнены в виде отрезков золотых проводников длиной l и диаметром d. Величина индуктивности L связана с этими параметрами приближенным соотношением: .Микрополосковые линии на входе и выходе имеют ширину W = 0,5 мм, что соответствует волновому сопротивлению z0 = 50 Ом. 3.3 Выбор типа корпуса для усилительного модуляУсилительные модули для бортовой аппаратуры в последние годы выполняются в виде гибридных интегральных схем (ГИС) усилителей на полевых транзисторах с барьером Шотки, заключенных в герметичный корпус. Достоинство ГИС- малые массо-габаритные параметры и высокая надежность.Корпус является узловым элементом модуля. Он оказывает существенное влияние на его работоспособность, надежность, долговечность, механическую и климатическую устойчивость и стоимость. Конструкция и технология изготовления корпуса определяют степень герметичности и ремонтопригодности модуля, а также уровень интеграции и массо-габаритные параметры модуля и бортовой РЭА в целом.Обычно усилительные модули выпускаются небольшими сериями, при широкой номенклатуре, что требует в принципе, большого разнообразия конструктивных вариантов корпусов. В тоже время для изготовления необходимо применять универсальные методы, в противном случае трудоемкость изготовления модулей и ее стоимость будут в значительной степени определятся трудоемкостью и стоимостью изготовления корпуса, а не собственно ГИС усилителя. Кроме того, следует отметить, что влияет не только на электрические и эксплуатационные характеристики модуля, но и на выбор способа его сборки, монтажа и герметизации. Поэтому разработка конструкции корпуса усилительного модуля и технологии его изготовления является комплексной задачей, требующей одновременного решения проблем, которые зачастую предъявляют противоречивые требования, такие же как в конструктивном и технологическом плане.Значительная часть выпускаемых в мире микросхем низкочастотного диапазона, изготавливается с использованием металлических, металлостеклянных и керамических корпусов. Положение с корпусами для модулей СВЧ существенно отличается от НЧ устройств. Во-первых, благодаря специфике модулей СВЧ, связанной с использованием коаксиальных выводов энергии, применяются в основном толстостенные корпуса. Во-вторых, размеры корпусов для СВЧ модулей таковы, что внутри корпуса могут возникать паразитные виды колебаний электромагнитных волн, влияющих на выходные параметры модуля. В-третьих, очень часто в модулях СВЧ используются ГИС с полупроводниковыми приборами открытого (некорпусированного) вида, что налагает жесткие условия на герметизацию всего модуля в целом.В СВЧ модулях применяются, в основном, металлические корпуса. Из 85 типов усилительных модулей, выпускаемых американскими фирмами, почти три четверти изготовляются в металлических корпусах.Конструктивно корпуса для модулей СВЧ имеют прямоугольную форму и могут быть разделены на три типа; рамочные, чашечные и пенальные.Принципиальные схемы указанных конструкций корпусов приведены на рис.14.В корпусах пенального типа (рис.14а) одна или несколько микрополосковых плат (МПП) располагаются и закрепляются на рамке (основании). На двух противоположных сторонах рамки закрепляются две стенки, служащие для закрепления НЧ и СВЧ соединителей. НЧ - соединитель - металлический штырь диаметром 1 мм, закрепленный в отверстии стенки корпуса с помощью изолятора.СВЧ-соединитель - микрокоаксиал, впаянный в корпус.Рамка с установленной платой (подложкой) и соединителями вставляется в кожух прямоугольной формы. При этом герметизация модуля проводится по торцу периметра в местах стыка кожуха и рамки. В качестве материала рамки и кожуха используется, как правило, титан или сплав - ковар, обладающие близкими по коэффициенту линейного термического расширения (КЛТР) значениями с материалом подложки. К преимуществам корпусов пенального типа следует отнести возможность изготовления высокопроизводительными технологическими процессами - штамповкой и сваркой тонколистового материала.Недостатком корпусов пенального типа является принципиальная невозможность создания надежного заземления по двум сторонам основания, параллельным образующей кожуха. Это ограничивает частотный диапазон работы модуля.Корпуса пенального типа недостаточно жесткие. Кроме того, в них ввод и вывод СВЧ энергии может быть размещен только по двум противоположным сторонам.Корпуса чашечного типа (рис.14б) представляют собой открытую с одной стороны коробку, на основании которой устанавливается плата. Эти корпуса обладают достаточной жесткостью конструкции и обеспечивают хорошую экранировку. К недостаткам их следует отнести возможность только одностороннего монтажа плат и сложности их установки.Корпус рамочного типа (рис.14в) представляет собой открытую с двух сторон рамку, в стенках которой устанавливаются НЧ и СВЧ соединители. Обычно толщина стенок этих корпусов составляет 2-3 мм, что придает им достаточную жесткость и прочность. МПП крепятся непосредственно или через переходную рамку к внутренним рамкам корпуса.Рамочный корпус позволяет за счет возможности двухстороннего монтажа достичь высокой интеграции. Такая конструкция упрощает сборку, монтаж, ремонт и реставрацию платы.На основании проведения всестороннего анализа, для усилительного модуля был выбран корпус рамочного типа, по следующим соображениям:1. Рабочие частоты модуля (7...10 ГГц) достаточно высокие, а потому все соединения между элементами корпуса должны обеспечивать хорошую экранировку. В корпусе рамочного типа число таких соединений небольшое;2. Усилительный модуль имеет высокую степень интеграции и вся ГИС усилителя может выполнятся на двух поверхностях подложки;3. Модуль предназначен для использования в бортовой аппаратуре, поэтому он должен иметь высокую вибростойкость и надежный теплоотвод от кристалла, полупроводника, что обеспечивает корпус рамочного типа;4. СВЧ- соединители должны быть плотно вмонтированы в стенки корпуса, для предотвращения натекания (расгерметизации) корпуса.5. Модуль имеет достаточно высокое значение коэффициента усиления (Кр>0 дБ), что требует использования в нем многокаскадной схемы усилителя с числом каскадов более 5. Поскольку каскады однотипные и выходная мощность невелика, то усилительный модуль набирается из 5 одинаковых каскадов. Такая конструкция модуля имеет существенные преимущества перед цельной 5-каскадной схемой, поскольку настройка одного каскада менее трудоемка, а изготовление каскадов может вестись крупными партиями, что снижает стоимость модуля.С другой стороны каскады должны быть жестко соединены друг с другом, что наиболее удобно делать в корпусе на одном металлическом основании. Для крепления каскадов помимо пайки можно использовать и механическое крепление микровинтами.3.4. Выбор материала корпусаВыбор материала корпуса делается на основании следующих требований, предъявляемых к материалу:- минимальный вес;- коррозионная стойкость;- минимальный КЛТР, соизмеримый с КЛТР материала подложки;- высокие электро- и теплопроводность;- технологичность механической обработки.В таблице 2 приведены параметры наиболее распространенных конструкционных материалов для корпусов и подложек. Анализ таблицы 2 показывает, что наилучшими тепловыми параметрами обладают титан и ковар. Их теплопроводность (

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.2 Особенности процесса сварки титана

4.3 Технология изготовления сварных рамок корпусов



3. Обоснован выбор материала для корпуса. Показано, что комплекс параметров, предъявляемых к модулям, расположенным на бортовых системах, удовлетворяет материал – титан. Титан имеет тепловые параметры, близкие к теплопроводности и КЛТР поликора, его плотность в 2 раза меньше плотности ковара.

4. Предложен способ соединения гибридных интегральных схем с металлическим основанием, сочетающий в себе преимущества вибрационной пайки и использование в качестве флюса некоррозионно – активных органических водорастворимых жидкостей, например, глицерина.

5. Проведен выбор способа герметизации модуля, сочетающий в себе микроплазменную сварку плавлением и бесштенгельную откачку и наполнение модуля инертным газом. Выполнена оптимизация времени бесштенгельной откачки. Показано, что для откачки модуля объемом 20 см3 требуется не более 2,5 минут.

6. Приведено описание конструкции модуля, содержащего на входе защитное устройство (ЗУ) на ограничительных диодах, два входных каскада малошумящих усилителей, на ПТШ типа «Созвездие», средний каскад и два выходных каскада усилителей мощности на ПТШ типа «Полет». Такая конструкция позволяет в диапазоне 7…10 ГГц реализовать Кр = 30 дБ, F = 3 дБ, Рвых = 30 мВт и ограничить предельно допустимую мощность на входе в 1 Вт.

7. Приведены результаты экспериментального исследования как отдельных блоков, так и модуля в целом. Показано, что потери в ЗУ не превышают 0,8 дБ, а затухание получается более 15 дБ во всей рабочей полосе частот. Коэффициент усиления всего модуля при изменении температуры в пределах –600С…+850С изменяется на 6 дБ, но при этом всегда 30 дБ.

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ



4.1 Введение

Технологическая часть дипломного проекта включает в себя описание технологического процесса изготовления усилительного модуля на полевых транзисторах с пониженными габаритно–весовыми параметрами и с улучшенными теплопроводными свойствами.
Снижение габаритно-весовых параметров достигается путем использования рамочной конструкции модуля, изготовленной из полосок листового титана методом микроплазменной сварки.

Для соединения микросхем усилительного модуля с основанием корпуса используется вибрационная пайка с применением глицерина.

4.2 Особенности процесса сварки титана



Титан обладает высокой химической активностью при нагревании и расплавлении в контакте с окружающей газовой средой. Это создает особенности процесса сварки титана.

При температуре выше 5000С титан практически связывает кислород, углекислый газ, пары воды и азот. Эти газы не только образуют с титаном химические соединения, но и проникают во внутрь кристаллической решетки и могут быть удалены лишь при нагревании до 16000С в вакууме или в среде инертного газа.

Инертные газы (аргон, гелий и др.) титаном не связываются. Поэтому в целях защиты сварных швов от воздействия газов воздушной атмосферы сварку титана проводят в среде инертных газов. При этом особое внимание уделяется чистоте инертных газов. Так аргон и гелий должны содержать кислорода и азота не более 0,007% и 0,008% от общего объема. Содержание водорода не должно превышать 0,01 г/м3. При таких условиях сварные швы будут обладать необходимой твердостью и пластичностью, и хорошо обрабатываться.

Для обеспечения хорошей обрабатываемости необходимо ограничивать содержание вредных примесей – газов и углерода:

  • в титане марки ВТ - 00 для О2- до 0,1% ; N2- до 0,04% ; Н2-до 0,008%; С- до 0,05% ;

  • в титане марки ВТ 1 – 0 для О2- до 0,12% ; N2- до 0,04% ; Н2-до 0,01% ; С- до 0,07%.

Отметим также, что кислород и азот, содержащиеся в защитном газе связываются в активной зоне парами металлического титана с образованием TiO и нитридов и удаляются потоком инертного газа из зоны расплавленного металла. Вода при высоко – температурном воздействии дуги диссоциирует на атомарные кислород и водород.

Кислород связывается парами титана и удаляется из зоны расплава, а водород частично связывается титаном, главным образом у поверхности расплава. В
самом сварном шве водорода бывает меньше, чем в титане, не подверженном термическому воздействию.

Эффективность защиты и качество сварного шва в конечном счете определяются чистотой инертных газов, их скоростью поступления в активные зоны сварки, температурой и скоростью процесса сварки (временем взаимодействия), качеством подготовки поверхностей заготовок перед сваркой и другими факторами.

Сплавы ВТ-1, ВТ1-00, ОТ4, ВТ5-1, ВТ5 мало чувствительны к изменению режимов сварки.

4.3 Технология изготовления сварных рамок корпусов



Сварка рамок из полосок листового титана производится с помощью

установки микроплазменной сварки типа МПУ-4.

Процесс подачи защитного газа при сварке уголка из двух полосок титана показан на рис. 21.

Свариваемые заготовки 1 прижимаются к сердечнику 3 прижимными планками 2. При этом торец одной из заготовок выступает за плоскость другой на 0,6…1мм и предназначен для формирования прочного валика сварного шва.

Для защиты корня шва от контакта с воздухом в сердечнике имеются отверстия 4 с рядом каналов, подводящих защитный газ к корню шва. Для защиты сварного при его остывании применяется специальная камера 5 , в которую подается защитный газ. Камера закрепляется на горелке. В дне камеры имеется ряд отверстий, обеспечивающих равномерную подачу газа на сварной шов.

Для рамок односекционных корпусов размерами от 24х15 мм до 48х60 мм используются оправки, которые имеют прямоугольный сердечник из титана, задающий внутренний размер рамки. В процессе сборки перед сваркой все заготовки плотно прижимаются к сторонам сердечника, после чего производится сварка последовательно по четырем углам рамки (рис. 22).

Для получения равномерного гладкого шва оправка с заготовками закрепляется в специальном держателе, который перемещается с постоянной скоростью относительно неподвижной горелки с помощью механизма перемещения.

Режимы сварки контролируются и устанавливаются путем изменения скорости движения каретки механизма перемещения (время сварки), величины тока сварки, расстояния между горелкой и свариваемым изделием, расхода плазмообразующего и защитного газа. В качестве плазмообразующего газа применяется аргон, в качестве защитного – гелий.


В результате проведенных исследований выбраны следующие режимы сварки рамок:

  • ток сварки прямой полярности 28…30 А ;

  • режим подачи тока – непрерывный ;

  • расход плазмообразующего газа 0,35…0,4 л/мин ;

  • расход защитного газа ;

  • в горелке 10…11 л/мин ;

  • в защитном устройстве 1,2…1,5 л/мин ;

  • в корне шва 3…4 л/мин ;

  • скорость сварки 1…1,2 мм/с ;

  • расстояние между соплом горелки и свариваемым элементом 1,2…2 мм.

Сварные швы на углах рамки имели серебристый блестящий вид, что свидетельствует о их эффективной защите от атмосферы воздуха (рис. 23). Поверхность швов плотная по всей длине без прожогов, трещин и видимых пор. Корень шва прожилен по всей длине. Иногда расплав титана выступает в корне шва, образуя мениск с радиусом 0,2…0,3 мм.

Твердость шва зависит от его цвета (рис. 23). Слишком большая твердость затрудняет дальнейшую обработку корпуса. Поэтому стараются снизить твердость до твердости исходного материала. Если шов имеет цвет от серебристо-белого до золотого, то можно используя вакуумный отжиг, снизить твердость до уровня исходного материала. Отжиг окисленных швов (синий, фиолетовый цвет) существенно не изменяет твердость шва.

Разброс размеров сварных рамок после механической обработки не превышал 0,3 мм.

Следует отметить, что для установки МПУ-4 ток сварки 30 А является максимальным. Эта установка предназначена для сварки титана толщиной 1,5 мм. Если толщина свариваемой заготовки больше 2 мм, то сварку производят с применением фольги другого металла, которая помещается между свариваемыми заготовками. В процессе сварки фольга расплавляется и образует с титаном новый сплав с более низкой температурой плавления. Применяется фольга из серебра (толщина 60 мкм), никеля (толщина 20 мкм), сплава серебро-медь (ПСр72; 40 мкм), сплава медь-никель (ФНМ25;15 мкм).

Технология изготовления других элементов корпуса: крышек и перегородок аналогична описанной ниже технологии.

4.4 Технологическая схема изготовления рамочного корпуса
1. Вырубка полосок на гильотине с припуском материала по 0,5…1 мм на каждую сторону




2. Фрезерование полосок групповым способом по 20..30 шт. в пакете на станках типа 675 П




3. Снятие заусенцев
4. Химическая очистка (обезжиривание)
5. Сварка рамки из полосок
6. Отжиг сварной рамки. Производится для снятия внутренних напряжений
7. Фрезерование торцов рамки в размер по высоте




8. Фрезерование наружных пазов по периметру рамки
9. Сверление отверстий под НЧ и СВЧ соединители. Применяются специальные метчики из сталей Р18 и Р9Ф5
10. Снятие заусенцев




11. Нарезание резьбы в отверстиях
12. Нанесение серебряного (никелевого) покрытия
4.5 Сборка микрополосковых плат


4.5.1 Оборудование и технологическая оснастка

Таблица 3.

Оборудование и тех. оснастка
Обозначение

Установка


ЭХ-19-15

Заземлитель стат. зарядов
840-ЭИ-7605

Пробник
ТТ-1

Оправка для формовки выводов транзистора
632.493

Оправка для крепления транзисторов на плате
311.660

Пинцет прямой любой длины
МН 500-60

Ножницы медицинские прямые
ГОСТ 21.239-74

Игла монтажная



Тара
84-ЭИ-010




      1. Сборочные единицы для сборки МПП

Таблица 4.

Сборочные единицы


Обозначение
Транзисторы



Конденсаторы, покрытые Sn-Bi



Фольга, облуженная припоем ПОС-61 с одной стороны



Припой
ПОС-61

Спирт этиловый ректификованный, технический
ГОСТ 18300-72

Ткань х/б, батист отбеленный, салфетка, размер 100х100 мм
ГОСТ 8474-80

Бязь х/б, отбеленная, салфетка размером 100х100 мм
ГОСТ11680-76

Напальчники резиновые
Тип II, вид Б №4

Чипы, покрытые Sn-Bi


Смотрите также файлы