一种瓦片式射频组件电互联结构的水平对准装置及方法与流程

本发明涉及射频组件的电互联结构对准处理，具体涉及一种瓦片式射频组件电互联结构的水平对准装置及方法。

背景技术：

1、随着雷达、通信等电子设备的性能及安装部署要求的不断提高，集成化和轻薄化已成为其发展趋势，射频组件正逐渐从二维平面集成向三维立体集成方向发展。由于在集成密度和低剖面方面的优势，瓦片式射频组件正逐步取代砖块式射频组件在电子设备中得到广泛应用。

2、瓦片式射频组件具有以下特征：

3、(1)其平面尺寸需与天线口径匹配，导致单层电路面积受限。为了应对更多功能以及性能提升的需求，通常需要进行多层电路堆叠布局，电路之间设置垂直互联结构，保证其电气联通；

4、(2)为了提升其环境适应性和可靠性，射频组件需要进行气密封装，使组件内的裸芯片与外界环境隔离，防止裸芯片被污染或被有害气体侵蚀；

5、(3)为了最大限度降低射频组件厚度，同时满足供电、控制和射频传输的需要，并且提高射频组件从设备中拆装的便利性，通常采用毛纽扣等弹性接触连接器实现射频组件与射频母板的电气互联。

6、专利cn202110239036.5公开了一种采用毛纽扣的三维瓦片式tr组件的集成方法，该tr组件在封装盒体内部设置有上下两层基板，上层基板和下层基板之间采用毛纽扣实现电气互联。上层基板先与盖板焊接成一体，再整体与封装盒体进行激光封焊，实现tr组件的气密封装。tr组件与外部射频母板的电气互联通常也采用毛纽扣。这样，上层基板既要与内部毛纽扣精确对位，也要与外部毛纽扣精确对位。其中，上层基板与盖板的对位为关键步骤，现在采用的方法是以上层基板和盖板的边线作为基准，用肉眼对位，用手工调节上层基板和盖板的相对位置，位置基本对齐后，再把两者焊接成一体。上述方法生产效率低，对位精度差，一致性无法保证，成品率较低。常常出现因对位不准导致的电信号无法连通的情况，增加了成本，降低了产品质量。

7、可见，现有的射频组件电互联水平对准方案还存在亟待解决的问题，应当进行优化以提高对位精度，解决生产效率低、成本高以及产品质量低的问题。故需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。

技术实现思路

1、至少为克服其中一种上述内容提到的缺陷，本发明提出一种瓦片式射频组件电互联结构的水平对准方法及装置，通过装置的调节结构对待对准部件进行水平位置的调节对准，保障对准的精度并且能够维持对准的状态，操作简单快捷，不对待对准部件造成损坏。

2、为了实现上述目的，本发明公开的对准装置可采用如下技术方案：

3、一种瓦片式射频组件电互联结构的水平对准装置，包括用以放置待对准部件的基座，基座通过定位腔容纳待对准部件，定位腔处设置有定位板；所述的基座上沿x方向和y方向设置有若干个对待对准部件进行弹性抵紧的水平抵紧组件，以及在x方向和y方向设置有若干个用以调节待对准部件并保持对正的水平调节组件，还设置若干个用以压紧待对准部件的压紧组件。

4、上述公开的水平对准装置，以基座作为对准协调的中心，将需要进行对准处理的待对准部件设置于定位腔处，以水平抵紧组件在x-y两个方向上进行弹性抵紧，同时通过水平调节组件在x-y两个方向上进行调节，对上层基板进行移动调节后实现其与上下两层结构的对准。

5、进一步的，定位腔的结构与待对准部件的封装盒体结构相同，将盖板设置于定位腔内与将盖板设置于封装盒体内的效果相同，因此通过定位腔进行位置对正后即可将待对准部件最终精准的放置于封装盒体内；在定位腔内设置盖板并进行定位可采用多种方案实现，具体并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的定位腔处设置有定位结构并与待对准部件配合，定位结构至少包括两处定位部。采用如此方案时，两处定位部可在定位腔内对称设置，以便于对定位板更好的定位，在一些方案中可设置更多数量的定位部。同时，定位结构可采用定位销与定位孔配合的结构。

6、进一步的，本发明通过水平抵紧组件对待对准部件进行抵紧，并同时满足水平调节时的动态抵紧，水平抵紧组件的结构可被构造为多种形式，其结构并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的水平抵紧组件包括与基座固定配合的连接部，连接部内伸缩设置有顶针件，且连接部内还设置有对顶针件施加弹性力的抵紧弹性件，抵紧弹性件对顶针件施加弹力并使顶针件的前端从连接部的前端口伸出，且顶针件对待对准部件支撑抵紧，顶针件的后端从连接部的后端口伸出并设置有限位阻挡件。采用如此方案时，连接部形成了筒状结构以容纳顶针件，顶针件的前端可被构造为球面便于接触并对待对准部件施力，减少对待对准部件表面施加的压力过大导致待对准部件损坏。限位阻挡件可采用阻挡块、阻挡头等结构，其外径大于连接部筒状结构的内径，从而可阻止顶针件从连接部脱落。

7、进一步的，在本发明中通过水平调节组件对待对准部件进行水平位置的抵推调节，从而实现待对准部件内的上层基板的对正，最终保障加工的正确率；水平调节组件可被构造为多种结构，具体并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的水平调节组件包括调节杆，调节杆与一调节座转动配合并转动抵推待对准部件沿x方向或y方向移动，调节杆上还设置有用以持握操作的调节头。采用如此方案时，调节杆与调节座可采用螺纹配合，在转动过程中调节杆轴向接近或远离待对准部件。为了提高调节的精度，可设置细牙螺纹，并在调节杆上设置指示刻度以表示进给量。

8、进一步的，在本发明中，通过压紧组件从纵向压紧待对准部件，为了提高压紧的操作便利性，同时保证压紧的效果，可采用多种压紧组件结构，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：压紧组件包括连接至基座的转轴，转轴带动一压紧套同步偏转，所述的压紧套内设置有压杆以及对压杆施加弹力的压紧弹性件，压杆的前端被压紧弹性件压紧并从压紧套的下部端口伸出，压杆的后端从压紧套的上部端口伸出且压杆的后端设有限位防脱件。采用如此方案时，限位防脱件可采用防脱块、防脱头等结构，其采外径大于压紧套的内径，从而阻止压杆从压紧套上脱落。

9、再进一步，在设置转轴时，可采用的方案并不唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的基座上设置有用以安装转轴的安装孔，还设置有用以承接压杆的固定孔，当压紧组件未与待对准部件配合时，转动转轴并使压杆的前端与固定孔配合。采用如此方案时，可在安装孔内设置轴承并用以连接转轴，实现转轴的转动，为提高压紧组件对待对准部件的压紧可靠性，可采用阻尼轴承，以实现转轴偏转至设定角度后能维持其偏转角度。

10、进一步的，射频组件一般包括封闭盒体，封闭盒体内从下往上设置下层基板、毛纽扣、上层基板和盖板，其中上层基板与下层基板通过毛纽扣连接；由于需要满足上层基板、下层基板与盖板的定位对正连接，以及盖板与封闭盒体的气密连接需求，通常将上层基板与盖板先行连接形成整体结构，本发明中单独将盖板和上层基板拆出进行前期的对正操作，并进行优化以提出如下一种便于进行定位的结构：所述的待对准部件包括从下往上设置的盖板和上层基板，上层基板的外侧还环绕设置有环形的限位档板，上层基板设置有若干定位焊盘，定位板上设置有若干与定位焊盘对应的第一定位孔，容纳腔内底部设置有若干与定位焊盘对应的第二定位孔，当待对准部件在定位腔内对正后，第一定位孔和第二定位孔均与定位焊盘对准。采用如此方案时，将盖板设置于上层基板的下方，并在上层基板的上方设置定位板，采用了倒置的结构，通过这种设置能够提高在进行定位对准和后续加工连接时的便捷度。

11、进一步的，在本发明中，在完成待对准部件的对准后，将基座与待对准部件一起做为整体，由基座辅助待对准部件的固定并进行后续对准部件的对接加工，加工结束后再将对准加工后的部件从基座上拆卸，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的定位腔内设置有若干拆卸孔，拆卸孔用以在对正完毕后将对准后的部件从定位腔内拆除。采用如此方案时，拆卸孔的数量可被设置为多个，并根据拆卸需求在基座上进行分布布置。

12、上述内容公开了水平对准装置的组成结构，本发明还提供水平对准的方法，下列内容进行说明。

13、一种瓦片式射频组件电互联结构的水平对准方法，采用上述内容所提到的水平对准装置，包括：

14、向定位腔中设置待对准部件，其中在盖板与上层基板之间设置焊片，并使限位挡板环绕上层基板的四周；

15、设置定位板并使定位板与基座的定位结构配合；

16、观察上层基板的定位焊盘与定位板的第一定位孔的对正情况，并通过水平调节组件调整上层基板的位置以实现对正；

17、通过观察上层基板的定位焊盘与基座的第二定位孔的对正情况，当定位焊盘与第一定位孔和第二定位孔均对正时则表示对正调节完成，当定位焊盘存在不能对正的情况则表示上层基板结构出错。

18、上述提到的对正方法，可在水平方向上对上层基板进行调整，使上层基板与定位板进行对正，同时由于限位挡板对上层基板的位置限制，以及容纳腔对盖板的位置限制，使得上层基板也能够对正盖板，整体上实现上层基板与盖板的对准。

19、进一步的，上层基板对正调节完成后，设置压紧组件对定位板压紧，将整个对准装置与对准的部件整体转移至焊接设备中进行焊接；焊接完成后通过拆卸孔将对准加工后的部件拆卸。

20、与现有技术相比，本发明公开技术方案的部分有益效果包括：

21、1)本发明通过水平对准装置的基座模拟瓦片式射频组件的封装盒体，确保瓦片式射频组件的盖板和上层基板之间的对位与实际装配状态一致，对位精度高，成品率由之前的不到50％提升至95％以上。

22、2)本发明在水平对位过程中，操作逻辑清晰，且方便观察，只需3个自由度即可完成对x、y以及绕z轴旋转角度的调节，完成1次对位的时间从之前的5分钟左右缩短至1～2分钟。

23、3)本发明可通过对弹簧组件以及垂直压紧组件弹簧力的调节，控制作用到上层基板(一般为陶瓷基板)上的压力，避免操作过程中压力过大带来损坏。