一种补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装的制作方法

本发明涉及微波组件组装技术领域，特别涉及一种补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装。

背景技术

微波组件是有源相控阵雷达的核心部件，其通常是采用共晶焊接的形式将微波印制板焊接在结构件上，再将多个微波印制板上的芯片和其它元器件与微波印制板的高密度互连形成的电路结构。

但由于微波印制板大都为多层压板结构，根据各层走线形式，不同区域铜箔面积不同，在采用共晶焊的焊接形式将微波印制板焊接在结构件上的过程中微波印制板因各区域热膨胀系数有较大差异，各区域膨胀系数不匹配，且随着当前随着微波组件模块化及高度集成化的发展，单个组件内通道数量不断增加，导致微波印制板表面积成倍增加，致使在微波印制板共晶焊焊接在壳体或冷板上的过程中，微波印制板的翘曲度加剧，造成微波印制板与冷板焊接过程中空洞率过大，以及焊接完成后印制板上表面不平整。

受限于现有加工技术，目前大面积印制板只能做到翘曲度小于等于0.5％，导致大面积焊接时微波印制板板平整度达不到要求，因此，急需设计一种装置对大面积微波印制板焊接过程中产生的翘曲进行补偿。

技术实现要素：

本发明的目的是提供了一种补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装，以克服或减轻上述问题。

本发明的技术方案是：

一种补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装，包括：

支架，包括平行设置的顶板与底板，顶板沿其垂直方向开设有若干螺纹通孔，螺纹通孔在顶板上均匀分布；

若干弹性模块，包括：

套筒，垂直设置于顶板与底面之间，背向顶板的一端开设有外螺纹；

螺杆，一端设置在套筒内部，另一端与一螺纹通孔螺纹配合连接，且螺杆能够沿轴向相对于套筒运动；

顶帽，开设有与外螺纹相适配的内螺纹；以及，

弹簧，设置于套筒内部，且位于螺杆与顶帽之间。

优选地，上述弹簧外径比套筒内径小0.5mm。

优选地，上述弹性模块还包括有第一垫片以及第二垫片；第一垫片设置于弹簧与螺杆之间；第二垫片设置于弹簧与顶帽之间。

优选地，上述弹性模块还包括有微调螺杆；螺杆沿轴向开设有第一通孔；微调螺杆设置在第一通孔中，其朝向顶板的一端与第一通孔内壁面通过螺纹配合连接，其另一端与第一垫片相抵触。

优选地，上述焊接工装还包括有若干限位板，固定设置在底面朝向顶板一侧的预定位置，用于保持微波印制板与结构件在共晶焊过程中的相对位置。

优选地，上述顶板沿其垂直方向开设有若干第二通孔。

本发明的优点在于：提供了一种补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装，该工装在微波印制板与结构件的共晶焊过程中，可通过单独调节与微波印制板上翘曲部位相对应的弹性模块准确地对微波印制板上翘曲部位施加载荷进行补偿，且弹性模块与微波印制板间为弹性接触，使得微波印制板各处受力均匀，由此提共晶焊过程中在微波印制板与结构件间焊料的流动性，从而降低共晶焊过程中微波印制板与冷板间的焊接空洞率，且使焊接完成后微波印制板上表面平整。此外，该工装结构简单、形式灵活，易于制造且通用性强，能够在各类微波印制板与结构件间的焊接过程中使用。

附图说明

图1是本发明补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装的结构示意图。

图2-图3是图1中弹性模块的结构示意图。

图4是本发明补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装的工作示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图1-4对本发明做进一步详细说明。

本发明提供了一种补偿微波印制板翘曲影响的焊接工装，包括：

支架3，包括平行设置的顶板与底板，顶板沿其垂直方向开设有若干螺纹通孔，螺纹通孔在顶板上均匀分布；

若干弹性模块4，包括：

套筒41，垂直设置于顶板与底面之间，背向顶板的一端开设有外螺纹；

螺杆47，一端设置在套筒41内部，另一端与一螺纹通孔螺纹配合连接，且螺杆47能够沿轴向相对于套筒41运动；

顶帽45，开设有与外螺纹相适配的内螺纹；以及，

弹簧43，设置于套筒41内部，且位于螺杆47与顶帽45之间。

进一步地，设置上述弹簧43外径比套筒41内径小0.5mm。设置弹簧43的直径略小于套筒41的内径，可限制螺杆47旋转过程中使弹簧产生严重的径向变形，根据工程经验及其实际应用在此选取弹簧的直径比套筒的内壁直径小0.5mm配合使用，以保护弹簧延长其使用寿命。

进一步地，上述弹性模块4还包括有第一垫片42以及第二垫片44；第一垫片42设置于弹簧43与螺杆47之间；第二垫片44设置于弹簧43与顶帽45之间。第一垫片42使弹簧不与可转动的螺杆47直接接触，降低螺杆47旋转过程中对弹簧43产生的径向扭转力，防止弹簧41产生严重的径向变形；第二垫片44设置在弹簧43与顶帽45之间，可降低焊接工装在使用过程中顶帽45对弹簧43产生的的径向扭转力，防止弹簧43产生严重的径向变形，以此保护弹簧43。

进一步地，弹性模块4还包括有微调螺杆46；螺杆47沿轴向开设有第一通孔；微调螺杆46设置在第一通孔中，其朝向顶板的一端与第一通孔内壁面通过螺纹配合连接，其另一端与第一垫片42相抵触。设置上述微调螺杆46可在共晶焊过程中，通过微调微调螺杆46可以在较小范围内把握对微波印制板2上的翘曲部位缓慢、精准地施加载荷进行补偿，抑制微波印制板2在共晶焊过程中的翘曲变形，从而降低共晶焊过程中微波印制板1与结构件1的焊接空洞率，进一步使焊接完成后微波印制板2表面平整。

进一步地，还包括有若干限位板5，固定设置在底面朝向顶板一侧的预定位置，用于保持微波印制板1与结构件2在共晶焊过程中的相对位置。在共晶焊过程中可将微波印制板2及其相对的结构件1放入限位板5围成的区域内以实现微波印制板2与结构件1的精确对准以及保持微波印制板2与结构件1在共晶焊过程中的相对位置。

进一步地，顶板沿其垂直方向开设有若干第二通孔，其可减少顶板的质量，降低共晶焊过程工装的吸热量。

对于上述焊接工装，可以理解的是对顶帽45进行光滑设计，可避免该工装使用过程中，顶帽45相对于对微波印制板2转动从而对微波印制板2表面产生损伤；此外，对于弹性模块的数目及其在顶板上的密度可以根据实际的需求进行设计确定，以求能够有足够的数目的弹性模块可供调节，能够准确的得对微波印制板翘曲进行补偿。

在使用上述焊接工装前，可先将微波印制板2放在大理石测量台上，人工用手轻轻敲打板的四角，来判断线路板是否有翘曲，再通过“塞规”测出板翘的具体数据及分布；其后根据微波印制板2的布局及翘曲的分布，预先对弹性模块4进行调整，之后再进行共晶焊接，实现微波印制板2焊接过程的预先及精准翘曲补偿，相较于焊接过程中的无差别翘曲补偿具有更好的效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。