一种金属钎焊封接型气密电连接器及其制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电连接器结构与制造技术领域，具体涉及一种金属钎焊封接型气密电连接器及其制造工艺。
【背景技术】
[0002]空间和水下使用的电连接器通常要求具有气密封、水密封等性能，常规的密封是利用玻璃体将可伐合金、不锈钢等材质的壳体与可伐合金的内导体在850-980°C的高温下进行封接，其中壳体与内导体均为可伐合金的匹配封接，其他非可伐合金材质的壳体与可伐/非可伐合金材质的内导体的封接为压缩封接。
[0003]这种封接方式存在以下缺点:
1、采用玻璃体在高温条件下对可伐合金材质的壳体和内导体封接，封结后对接触件进行电镀，细小的可伐合金内导体会退火变软，难以保持足够的刚性以支持高强度的插拨连接。
[0004]2、需要拴线电镀离散的内导体，使内导体镀层连续性不好或者耐蚀性不强，即使采用化学镀镍、化学镀钯、浸镀金后加镀金也需要拴线连接。
[0005]3、可伐合金材质的内导体导电能力不强，镀金只能降低其表面电阻值，大电流传输会引起过大的温升。
[0006]4、可伐合金重量大，用于航空航天的电子产品会受到局限。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种金属钎焊封接型气密电连接器及其制造工艺，可以解决气密电连接器的内导体刚性、表面镀层连续性和导电能力较差，以及气密电连接器重量较大的问题。
[0008]为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是:
一方面，提供一种金属钎焊封接型气密电连接器，包括陶瓷安装板、表面设有可钎焊的金属镀层I的壳体和多个表面设有可钎焊的金属镀层II的内导体；陶瓷安装板上设有多个安装孔，陶瓷安装板的外沿和安装孔内壁均设有可钎焊的金属层；内导体插接在陶瓷安装板上的安装孔中，壳体套接在陶瓷安装板上，内导体、陶瓷安装板和壳体通过钎焊的方式固定连接。
[0009]作为优选，壳体表面的金属镀层I包括内层的镀镍层，以及外层的镀金或镀锡层。
[0010]作为优选，壳体的材质为铝合金、高硅铝合金、碳化硅-铝复合材料和PEEK碳纤维复合材料中的一种。
[0011]作为优选，内导体表面的金属镀层II包括内层的镀镍层和外层的镀金层。
[0012]作为优选，内导体的材质为青铜或铍青铜材料。
[0013]作为优选，陶瓷安装板上可钎焊的金属层材质为钼锰、钨锰和银钯合金中的一种。
[0014]作为优选，陶瓷安装板是由氧化铝、氧化锆和氮化铝中的一种烧结而成。
[0015]作为优选，金属接触件为插针或插孔；插针为实心插针或弹性绞线插针；插孔为弹性插孔或非弹性插孔。
[0016]另一方面，提供一种金属钎焊封接型气密电连接器的制造工艺，包括如下步骤: 在壳体表面镀上可钎焊的金属镀层I;
在内导体表面镀上可钎焊的金属镀层II ;
对陶瓷安装板进行金属化处理，在陶瓷安装板外沿和的安装孔内壁形成可钎焊的金属层；
将表面设有金属镀层I的壳体和表面设有金属镀层II的内导体，以及设有金属层的陶瓷安装板，通过焊料以钎焊的方式进行焊接以形成气密封接。
[0017]作为优选，焊料为熔点为305~310°C的Pb-Sn钎料、熔点260°C的银铋焊料和熔点为280 °C的金锡焊料中的一种。
[0018]本发明的有益效果为:
1、本发明的内导体是在高温封接前进行的电镀处理，在焊接组装的过程中采用的焊料熔点在260~310°C，对内导体的性能影响较小，可以使内导体保持足够的刚性以支持高强度的插拨连接。
[0019]2、本发明的内导体是单独进行电镀处理的，不需要对内导体进行栓线连接，可以使内导体表面能够形成连续性良好的镀层，从而使内导体具有优良的耐蚀性能。
[0020]3、本发明的内导体为青铜或铍青铜材质，导电率更高使内导体能够具有更好的导电性能，不会因为大电流传输而引起过大的温升。
[0021]4、本发明的壳体为铝合金、高硅铝合金、碳化硅-铝复合材料或PEEK碳纤复合材料的材质材料制成，可以使壳体的重量更轻，可广泛用于航空航天的电子产品中。
[0022]5、本发明的内导体、陶瓷安装板和壳体是在装配在一起后，再采用焊料通过钎焊的方式直接封接在一起的，生产效率更高。
【附图说明】
[0023]图1为金属钎焊封接型气密电连接器的爆炸图；
图2为组装好的金属钎焊封接型气密电连接器结构示意图；
图3为金属钎焊封接型气密圆形电连接器的爆炸图；
图4为金属钎焊封接型气密圆形电连接器的陶瓷安装板结构示意图；
图5为金属钎焊封接型气密矩形电连接器的爆炸图；
图6为金属钎焊封接型气密射频电连接器的结构示意图。
[0024]其中:1、内导体；2、陶瓷安装板；3、壳体；4、安装孔；5、气密电连接器；6、金属镀层I ;7、金属镀层II ;8、金属层；9、橡胶界面垫；10、法兰安装垫片。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
[0026]实施例1:参考图1和2，在铝合金材质的壳体3表面先镀镍再镀金，使壳体3表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层I 6 ;在青铜材质的内导体I表面先镀镍再镀金，使内导体I表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层II 7 ;采用厚膜法对陶瓷安装板2进行局部金属化处理，在氧化铝材质的陶瓷安装板2外沿和的安装孔4内壁形成可钎焊的钼锰合金材质的金属层8。
[0027]将内导体I插接在陶瓷安装板2上的安装孔4中，壳体3套接在陶瓷安装板2上，采用焊料为熔点305~310°C的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对内导体1、陶瓷安装板2和壳体3进行气密封接形成气密电连接器5。在环保要求较高时，焊料可选用熔点2600C的银铋焊料或熔点为280°C的金锡焊料。
[0028]对陶瓷安装板2进行局部金属化处理所采用的方法是厚膜法:在有机介质中掺入微细金属粉、氧化物、玻璃粉或陶瓷粉末混合成为浆料，均匀涂抹在陶瓷安装板2外沿和的安装孔4内壁上，高温烧结后形成厚度15~25微米的高导电率、结合牢固的金属化层，钼锰和钨锰金属层上再化学沉积镍层，而银钯金属化层则直接满足钎焊要求。然后用钎料将陶瓷安装板2和金属化层焊接在一起时，其主要流程如下:陶瓷表面做金属化烧渗一沉积金属薄膜一加热焊料使陶瓷与金属焊封。
[0029]实施例2:参考图1和2，在铝合金材质的壳体3表面先镀镍再镀金，使壳体3表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层I 6 ;在青铜材质的内导体I表面先镀镍再镀金，使内导体I表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层II 7 ;采用厚膜法对陶瓷安装板2进行局部金属化处理，在氧化铝材质的陶瓷安装板2外沿和的安装孔4内壁形成可钎焊的银钯合金材质的金属层8。
[0030]将内导体I插接在陶瓷安装板2上的安装孔4中，壳体3套接在陶瓷安装板2上，采用焊料为熔点305~310°C的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对内导体1、陶瓷安装板2和壳体3进行气密封接形成气密电连接器5。在环保要求较高时，焊料可选用熔点2600C的银铋焊料或熔点为280°C的金锡焊料。
[0031]实施例3:参考图1和2，在铝合金材质的壳体3表面先镀镍再镀锡，使壳体3表面形成包括由内到外的镀镍层和镀锡层的可钎焊的金属镀层I 6 ;在青铜材质的内导体I表面先镀镍再镀金，使内导体I表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层II 7 ;采用厚膜法对陶瓷安装板2进行局部金属化处理，在氧化铝材质的陶瓷安装板2外沿和的安装孔4内壁形成可钎焊的钼锰合金材质的金属层8。
[0032]将内导体I插接在陶瓷安装板2上的安装孔4中，壳体3套接在陶瓷安装板2上，采用焊料为熔点305~310°C的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对内导体1、陶瓷安装板2和壳体3进行气密封接形成气密电连接器5。在环保要求较高时，焊料可选用熔点2600C的银铋焊料或熔点为280°C的金锡焊料。
[0033]实施例4:参考图1和2，在铝合金材质的壳体3表面先镀镍再镀锡，使壳体3表面形成包括由内到外的镀镍层和镀锡层的可钎焊的金属镀层I 6 ;在青铜材质的内导体I表面先镀镍再镀金，使内导体I表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层II 7 ;采用厚膜法对陶瓷安装板2进行局部金属化处理，在氧化铝材质的陶瓷安装板2外沿和的安装孔4内壁形成可钎焊的银钯合金材质的金属层8。
[0034]将内导体I插接在陶瓷安装板2上的安装孔4中，壳体3套接在陶瓷安装板2上，采用焊料为熔点305~310°C的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对内导体1、陶瓷安装板2和壳体3进行气密封接形成气密电连接器5。在环保要求较高时，焊料可选用熔点2600C的银铋焊料或熔点为280°C的金锡焊料。
[0035]实施例5:参考图1和2，在PEEK碳纤维复合材料材质的壳体3表面先镀镍再镀金，使壳体3表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层I 6 ;在青铜材质的内导体I表面先镀镍再镀金，使内导体I表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层II 7 ;采用厚膜法对陶瓷安装板2进行局部金属化处理，在氧化铝材质的陶瓷安装板2外沿和的安装孔4内壁形成可钎焊的钼锰合金材质的金属层8。
[0036]将内导体I插接在陶瓷安装板2上的安装孔4中，壳体3套接在陶瓷安装板2上，采用焊料为熔点305~310°C的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对内导体1、陶瓷安装板2和壳体3进行气密封接形成气密电连接器5。在环保要求较高时，焊料可选用熔点2600C的银铋焊料或熔点为280°C的金锡焊料。
[0037]实施例6:参考图1和2，在PEEK碳纤维复合材料材质的壳体3表面先镀镍再镀金，使壳体3表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层I 6 ;在青铜材质的内导体I表面先镀镍再镀金，使内导体I表面形成包括由内到外的镀镍层和镀金层的可钎焊的金属镀层II 7 ;采用厚膜法对陶瓷安装板2进行局部金属化处理，在氧化铝材质的陶瓷安装板2外沿和的安装孔4内壁形成可钎焊的银钯合金材质的金属层8。
[0038]将内导体I插接在陶瓷安装板2上的安装孔4中，壳体3套接在陶瓷安装板2上，采用焊料为熔点305~310°C的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对内导体1、陶瓷安装板2和壳体3进行气密封接形成气密电连接器5。在环保要求较高时，焊料可选用熔点