过渡型轻质外壳气密封电连接器的制作方法

本发明涉及电连接器结构与制造技术领域，具体涉及一种过渡型轻质外壳气密封电连接器。

背景技术：

军用飞机或飞行器在地面和2万米高空之间往返时，由于温度从40℃到零下25℃、空气相对湿度从95%到30%、气压的快速变化，在其内部各种非气密电子设备的腔体内会结露形成水膜，在“温湿高”模拟实验中甚至发现设备腔体内产生积水现象，不仅对金属件形成电化学腐蚀的条件，而且在较高的工作电压下电子线路上存在水膜电解腐蚀的风险，所以军用飞机或飞行器使用的电连接器通常要求具有气密封性能，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850～1040℃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。但是，可伐合金或不锈钢壳体存在重量大的缺点，减少了飞机或习行器的有效载荷。

另外，与可伐合金热膨胀系数匹配的气密电子模块盒体，除笨重的可伐合金外，一般采用高硅铝合金或碳化硅-铝合金复合材料，这两种材料的加工都是高难度的，车铣加工需要硬质合金甚至金刚石刀具。如电子模块盒用普通铝合金盒体与可伐合金的气密连接器壳体锡钎料焊封，在焊料固化的过程中以及在高温与低温循环冲击下，锡钎料容易产生剪切裂纹而失去模块盒与可伐壳体间的气密效果。也可以采用边沿和孔金属化的氧化铝陶瓷作安装板，内导体用镀金的铜合金件、外壳用轻质的材料加工并电镀，最后用高温锡钎料焊接成为金属与陶瓷钎焊型气密连接器。但是该方案现在存在精密陶瓷小孔加工难度高、钨锰或钼锰金属化及电镀难度大，因而微矩形、微圆形连接器制造成本高的约束，不能大规模推广应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种过渡型轻质外壳气密封电连接器及其制造工艺，可以解决可伐合金壳体气密电连接器的重量过大、与铝合金模块盒体的热失配、以及金属与陶瓷钎焊型气密连接器成本过高的问题。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种过渡型轻质外壳气密封电连接器包括外壳、安装板及内导体；内导体通过玻璃高温封接在安装板的定位孔中成为玻璃封接组件；外壳与所述玻璃封接组件通过软钎焊的方式封接，所述玻璃封组件与外壳的钎焊界面上设有一个有用增强钎封气密性的台阶；内导体表面镀有金属镀层；安装板为低碳钢或4J50合金制成。

该过渡型轻质外壳气密封电连接器具有的优点如下：

（1）本发明的内导体是采用4J50封接合金，封接工艺成熟。

（2）本发明的封接安装板使用4J50，对封接玻璃和内导体为匹配封接状态；封接安装板也使用低碳钢，对内导体和封接玻璃形成轻压缩封接状态；玻璃封组件与壳体钎焊界面有一台阶，增强钎封气密性；钎焊封接后，轻质的外壳对玻璃封接组件形成压缩封接。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的圆形过渡型轻质外壳气密封电连接器的结构示意图。

图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的圆形过渡型轻质外壳气密封电连接器的爆炸图。

图3示意性地示出了根据本申请一个实施例的矩形过渡型轻质外壳气密封电连接器的结构示意图。

图4示意性地示出了根据本申请一个实施例的矩形过渡型轻质外壳气密封电连接器的爆炸图。

图5示意性地示出了根据本申请一个实施例的射频类过渡型轻质外壳气密封电连接器的结构示意图。

图6示意性地示出了根据本申请一个实施例的射频类过渡型轻质外壳气密封电连接器的爆炸图。

其中：1、外壳；2、安装板；3、内导体；4、玻璃体。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。

为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

根据本申请的一个实施例，提供一种过渡型轻质外壳气密封电连接器，如图1所示，包括外壳1、安装板2及内导体3；

所述内导体3通过玻璃4高温封接在安装板2的定位孔中成为玻璃封接组件；

所述外壳1与所述玻璃封接组件通过软钎焊的方式封接，所述玻璃封组件与外壳的钎焊界面上设有一个有用增强钎封气密性的台阶；

所述内导体3表面镀有金属镀层；

所述安装板2为低碳钢或4J50合金制成。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的外壳为铝合金、镁合金、镁锂合金、PEEK玻纤或碳纤复合材料等素材成型后电镀镍形成。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的玻璃体4与4J50合金热膨胀系数匹配，所述外壳1的热膨胀系数高于所述玻璃封接组件，形成压缩型钎焊封接。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的壳体为CTE介于10×10^-6/℃~23×10^-6/℃的铝合金、镁铝合金、镁锂合金或PEEK碳纤复合材料、PEEK玻纤复合材料等制成，其中镁锂合金和PEEK复合材料比重约为铝合金一半，约为可伐合金比重的15%，可以使壳体的重量更轻。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的壳体如采用PEEK复合材料镀镍磷合金，具有卓越的耐环境腐蚀能力，其承受中性盐雾试验的能力超过2000小时，远远超过可伐封接气密产品外壳48小时的盐雾腐蚀抵抗能力。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的外壳1的表面镀有镀镍层、镀金或镀锡层。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的内导体3表面的金属镀层包括内层的镀镍层和外层的镀金层。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的内导体3的材质为4J50封接合金。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的低碳钢或4J50封接合金安装板与4J50封接合金内导体由膨胀系数匹配4J50的玻璃进行封接，封接后进行电镀镀层，所述镀层为镍和金。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器的低碳钢为10号钢、20号或Q235钢等型号。

根据本申请的一个实施例，该过渡型轻质外壳气密封电连接器玻璃封组件与壳体钎焊界面有一台阶，焊缝间隙从0.15mm至0.35mm变化，增强钎封气密性，所述焊料为熔点为305~310℃的Pb-Sn钎料、熔点260℃的银铋或银锡焊料和熔点为280℃的金锡焊料中的一种。

实施例1：参考图1和2，在铝合金材质的壳体1表面先整体镀镍，以及局部的镀金或镀锡，使壳体1表面形成包括由内到外的镀镍层，在壳体内壁需钎焊的位置形成用于钎焊的镀金或镀锡层。将玻璃体4、内导体3依次装在安装板2的定位孔中，通过高温烧结的方式封接在一起，封接后进行电镀，典型的镀层为镍和金。采用焊料为熔点305~310℃的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对壳体1和安装板2进行气密封接，形成气密电连接器。在环保要求较高时，焊料可选用熔点260℃的银铋焊料或熔点为280℃的金锡焊料。

实施例2：参考图1和2，在PEEK450CA30复合材料的壳体1表面先镀镍再镀金，使壳体1表面形成包括由内到外的整体镀镍层，在壳体内壁需钎焊的位置镀上易钎焊的金或锡镀层。将玻璃体4、内导体3依次装在安装板2的定位孔中，通过高温烧结的方式封接在一起，封接后进行电镀，典型的镀层为镍和金。采用焊料为熔点305~310℃的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对壳体1和安装板2进行气密封接，形成气密电连接器。在有环保的RoHS要求时，焊料可选用熔点260℃的银铋焊料或熔点为280℃的金锡焊料。

实施例3：本发明的气密电连接器类型不限于图1和2所示的的圆形结构形状，还包括矩形、射频等类别。参考图3和4，一种矩形过渡型轻质外壳气密电连接器。在铝合金、镁合金、镁锂合金、PEEK玻纤或碳纤等复合材料的壳体1表面先镀镍再镀金，使壳体2表面形成包括由内到外的镀镍层，在壳体内壁需钎焊的位置形成用于钎焊的镀金或镀锡层。将玻璃体4、内导体3依次装在安装板2的定位孔中，通过高温烧结的方式封接在一起，封接后进行电镀，典型的镀层为镍和金。采用焊料为熔点305~310℃的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对壳体1和安装板2进行气密封接，形成气密电连接器。在环保要求较高时，焊料可选用熔点260℃的银铋焊料或熔点为280℃的金锡焊料。参考图5和6，一种射频类过渡型轻质外壳气密电连接器。在铝合金、镁合金、镁锂合金等金属材质材料的壳体1表面先镀镍再镀金，使壳体1表面形成包括由内到外的镀镍层，在壳体内壁需钎焊的位置形成用于钎焊的镀金或镀锡层。将玻璃体4、内导体3依次装在安装板2的定位孔中，通过高温烧结的方式封接在一起，封接后进行电镀，典型的镀层为镍和金。采用焊料为熔点305~310℃的高铅Pb-Sn系钎料，通过回流焊接的方式对壳体1和安装板2进行气密封接，形成气密电连接器。在环保要求较高时，焊料可选用熔点260℃的银铋焊料或熔点为280℃的金锡焊料。

以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。