焊料及具有所述焊料的双工器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种焊料，用于焊接双工器的壳体与所述谐振柱，所述焊料包括两个焊接层及位于两个焊接层之间的应力缓冲层，所述应力缓冲层的热膨胀系数介于所述壳体与所述谐振柱的热膨胀系数之间，所述两个焊接层分别焊接于所述壳体与所述谐振柱上。本发明还提供一种使用所述焊料的双工器。
【专利说明】焊料及具有所述焊料的双工器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊料及使用所述焊料的双工器。
【背景技术】
[0002]为提升双工器产品的性能和效率，现有双工器的谐振柱需要选择热膨胀系数(CTE)较小的材料，如陶瓷、易切削钢Y15、殷钢(Invar合金)等；而双工器盖板和腔体选用成本及重量较低材料，如铝合金。但这种与谐振柱材料之间热膨胀系数相差过大，导致双工器谐振柱与盖板和腔体焊接后焊层热疲劳可靠性减弱。为避免热膨胀系数不一致导致焊点容易失效，现有技术中有采用螺钉实现谐振柱与壳体锁持，或者采用喷射沉积等特殊加工方法加工成壳体，而这两种方式生产效率低，而且增加双工器成本。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可降低不同材料间因热膨胀系数不一致产生的应力的焊料。
[0004]本发明还提供一种具有所述焊料的双工器。
[0005]提供一种焊料，用于焊接双工器的壳体与所述谐振柱，所述焊料包括两个焊接层及位于两个焊接层之间的应力缓冲层，所述应力缓冲层的热膨胀系数介于所述壳体与所述谐振柱的热膨胀系数之间，所述两个焊接层分别焊接于所述壳体与所述谐振柱上。
[0006]其中，所述应力缓冲层由Ag、Cu、Au、N1、Fe、T1、Sb、Pt中的一种制成。
[0007]其中，所述两个焊接层由Sn3.8Ag0.7Cu3Bi 1.5Sb0.15N1、Sn3.0Ag2.8Bi2.8In、Sn3.5Ag0.5Bi6In 及 Sn3.3Ag0.7Cu3.0Sb0.07Ni 中的一种制成。
[0008]其中，所述两个焊接层由SnAgCu体系无铅焊料制成，其中Ag重量比为0_4%，Cu重量比为0-0.7%。
[0009]其中，所述两个焊接层由Sn52In、Sn58Bi, Sn57.6Bi0.4Ag、Sn57BilAg、Sn35BilAg、Sn30Bi0.5Cu中的一种制成。
[0010]提供一种双工器，其包括壳体及谐振柱，所述壳体设有腔体，所述谐振柱收容于腔体内并焊接固定，所述双工器还包括焊料，所述焊料包括两个焊接层及位于两个焊接层之间的应力缓冲层，所述应力缓冲层的热膨胀系数介于所述壳体与所述谐振柱的热膨胀系数之间，所述焊料将所述谐振柱焊接于所述腔体内，所述两个焊接层分别焊接于所述腔体与所述谐振柱上。
[0011]其中，所述应力缓冲层由Ag、Cu、Au、N1、Fe、T1、Sb、Pt中的一种制成。
[0012]其中，所述谐振柱由陶瓷、易切削钢Y15、殷钢中的一种制成。
[0013]其中，所述壳体由铝合金材质制成。
[0014]其中，所述两个焊接层由Sn3.8Ag0.7Cu3Bil.5Sb0.15N1、Sn3.5Ag0.5Bi6In 及Sn3.3Ag0.7Cu3.0Sb0.07Ni 中的一种制成。
[0015]其中，所述两个焊接层由SnAgCu体系无铅焊料制成，其中Ag重量比为0-4%，Cu重量比为0-0.7%。
[0016]其中，所述两个焊接层由Sn52In、Sn58Bi, Sn57.6Bi0.4Ag、Sn57BilAg、Sn35BilAg、Sn30Bi0.5Cu中的一种制成。
[0017]本发明双工器使用的焊料由两层焊接层及位于两个焊接层之间的应力缓冲层组成，应力缓冲层的热膨胀系数小于腔体的热膨胀系数而大于谐振柱的热膨胀系数，两个焊接层分别与谐振柱及壳体的表面焊接在一起，从而降低两个焊接层的承受的应力，提高两个焊接层焊接后的热疲劳可靠性，在不需要改变所述双工器结构及自身材料的情况下提高谐振柱与腔体焊接可靠性，降低制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]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。
[0019]图1是本发明较佳实施例的具有焊料的双工器的结构示意图。
[0020]图2是图1所示的本发明焊料示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0022]请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种双工器，其包括壳体10、盖板20、谐振柱30及焊料40。所述焊料40包括两个焊接层42及位于两个焊接层之间的应力缓冲层44。所述两个焊接层42分别焊接与所述谐振柱30与所述壳体10上，所述应力缓冲层44由热膨胀系数介于使用所述焊料40焊接的两个载体的热膨胀系数之间的材料制成。本发明中所述应力缓冲层44由热膨胀系数介于所述壳体10与所述谐振柱30的热膨胀系数之间的材料制成，用以降低谐振柱与壳体之间因材料热膨胀系数不同产生的应力。
[0023]本实施例中，所述壳体10由铝合金材料制成，其设有腔体11及与腔体11贯通的开口(图未标)。所述腔体11就有底面13。所述盖板20由铝合金材料制成，其盖设于所述开口上。所述盖板20设有内表面21。所述谐振柱30为热膨胀系数小的材料制成。所述谐振柱30的两端通过焊料40分别焊接于所述底面13及内表面21上，或者只有一端焊接于所述底面13或内表面21上。
[0024]本实施例中，所述谐振柱30由陶瓷、易切削钢Y15、殷钢中的一种制成。所述谐振柱30装设于所述腔体11内，并且所述谐振柱30两端通过所述焊料40焊接固定于所述腔体11的底面13及内表面21上。
[0025]所述焊料40的两个焊接层42为Sn3.5Ag和SnAgCu体系无铅焊料，其中Ag重量比为 0-4%, Cu 重量比为 0-0.7%，或者为 Sn3.8Ag0.7Cu3Bil.5Sb0.15N1、Sn3.0Ag2.8Bi2.81或者为 Sn3.5Ag0.5Bi6In (日本专利号 3040929)和 Sn3.3Ag0.7Cu3.0Sb0.07Ni (日本专利号3353662)等热疲劳性能更好的新型无铅焊料；或者为Sn52In，Sn58Bi, Sn57.6Β?0.4Ag,Sn57BilAg, Sn35BilAg, Sn30Bi0.5Cu等适用于低温焊接无铅焊料。所述应力缓冲层44由Ag、Cu、Au、N1、Fe、T1、Sb、Pt,金属合金等热膨胀系数介于所述壳体10与所述谐振柱30的热膨胀系数之间的材料制成。所述金属合金如铁合金。所述两个焊接层42通过电镀、焊接等方式固定于所述应力缓冲层44上。
[0026]本发明较佳施例中，所述谐振柱30由陶瓷制成，所述焊料40的两个焊接层42由Sn3.8Ag0.7Cu3Bil.5Sb0.15Ni制成。所述应力缓冲层44为铜制成。请参阅图2，所述焊料40的两个焊接层42分别与谐振柱30的一端及腔体11的表面13焊接在一起，所述谐振柱30的另一端通过焊料40与内表面21焊接在一起，应力缓冲层44的热膨胀系数小于腔体11的热膨胀系数而大于谐振柱30的热膨胀系数，从而降低两个焊接层42的承受的应力，提高两个焊接层42的热疲劳可靠性，进而提高谐振柱30与腔体11焊接的可靠性。
[0027]本发明的第二实施例中，所述谐振柱30由陶瓷制成，所述焊料40的两个焊接层42由Sn3.0Ag0.5Cu制成。所述应力缓冲层44由铜(Cu)制成。
[0028]本发明的第三实施例中，所述谐振柱30由易切削钢Y15制成，所述焊料40的两个焊接层42由、Sn3.8Ag0.7Cu3Bil.5Sb0.15Ni制成。所述应力缓冲层44由铜(Cu)制成。
[0029]本发明的第四实施例中，所述谐振柱30由易切削钢Y15制成，所述焊料40的两个焊接层42由Sn3.0Ag0.5Cu制成。所述应力缓冲层44由铜(Cu)制成。
[0030]本发明的第五实施例中，所述谐振柱30由殷钢制成，所述焊料40的两个焊接层42由Sn57BilAg制成。所述应力缓冲层44由锑(Sb)制成。
[0031]本发明的第六实施例中，所述谐振柱30由殷钢制成，所述焊料40的两个焊接层42由Sn57BilAg制成。所述应力缓冲层44由铁合金制成。
[0032]综上所述，本发明的焊料由两层焊接层42及位于两个焊接层42之间的应力缓冲层44组成，应力缓冲层44的热膨胀系数小于腔体11的热膨胀系数而大于谐振柱30的热膨胀系数，两个焊接层42分别与谐振柱30及壳体10焊接在一起，从而降低两个焊接层42的承受的应力，提高两个焊接层42焊接后的热疲劳可靠性，在不需要改变所述双工器结构及自身材料的情况下提高谐振柱30与腔体11焊接的可靠性，降低制造成本。而且焊料40在焊接时需要较少助焊剂即可实现正常焊接，减少焊接后双工器内残留助焊剂，避免助焊剂残留对双工器无线信号的影响。
[0033]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种焊料，用于焊接双工器的壳体与所述谐振柱，其特征在于，所述焊料包括两个焊接层及位于两个焊接层之间的应力缓冲层，所述应力缓冲层的热膨胀系数介于所述壳体与所述谐振柱的热膨胀系数之间，所述两个焊接层分别焊接于所述壳体与所述谐振柱上。
2.如权利要求1所述的焊料，其特征在于，所述应力缓冲层由Ag、Cu、Au、N1、Fe、T1、Sb、Pt及金属合金中的一种制成。
3.如权利要求2所述的焊料，其特征在于，所述两个焊接层由Sn3.8Ag0.7Cu3Bi 1.5Sb0.15N1、Sn3.0Ag2.8Bi2.8In、Sn3.5Ag0.5Bi6In 及Sn3.3Ag0.7Cu3.0Sb0.07Ni 中的一种制成。
4.如权利要求2所述的焊料，其特征在于，所述两个焊接层由SnAgCu体系无铅焊料制成，其中Ag重量比为0-4%，Cu重量比为0-0.7%。
5.如权利要求2所述的焊料，其特征在于，所述两个焊接层由Sn52In、Sn58Bi, Sn57.6Bi0.4Ag、Sn57BilAg、Sn35BilAg、Sn30Bi0.5Cu 中的一种制成。
6.—种双工器，其包括壳体及谐振柱,所述壳体设有腔体,所述谐振柱收容于腔体内并焊接固定，其特征在于，所述双工器还包括焊料，所述焊料包括两个焊接层及位于两个焊接层之间的应力缓冲层，所述应力缓冲层的热膨胀系数介于所述壳体与所述谐振柱的热膨胀系数之间，所述焊料将所述谐振柱焊接于所述腔体内，所述两个焊接层分别焊接于所述腔体与所述谐振柱上。
7.如权利要求6所述的双工器，其特征在于，所述应力缓冲层由Ag、Cu、Au、N1、Fe、T1、Sb、Pt中的一种制成。
8.如权利要求7所述的双工器，其特征在于，所述谐振柱由陶瓷、易切削钢Y15、殷钢中的一种制成。
9.如权利要求8所述的双工器，其特征在于，所述壳体由铝合金材质制成。
10.如权利要求9所述的双工器，其特征在于，所述两个焊接层由Sn3.8Ag0.7Cu3Bi 1.5Sb0.15N1、Sn3.0Ag2.8Bi2.8In、Sn3.5Ag0.5Bi6In 及Sn3.3Ag0.7Cu3.0Sb0.07Ni 中的一种制成。
11.如权利要求9所述的双工器，其特征在于，所述两个焊接层由SnAgCu体系无铅焊料制成，其中Ag重量比为0-4%，Cu重量比为0-0.7%。
12.如权利要求9所述的双工器，其特征在于，所述两个焊接层由Sn52In、Sn58Bi, Sn57.6Bi0.4Ag、Sn57BilAg、Sn35BilAg、Sn30Bi0.5Cu 中的一种制成。
【文档编号】B23K35/24GK103753048SQ201310733245
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】李宝才, 吴德强, 刘运吉 申请人:华为技术有限公司