微波电路的三防设计

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1、微波电路的三防设计----马骖微波电路的三防设计提纲一、微波电路的防护需求二、微波模块防护技术三、微波电路（器件）失效案例1、军用、民用电子设备频率上拓L、S、C、……毫米波段2、高可靠性及环境适应性的要求高可靠性军用—防护要求高的环境剖面，平台环境恶劣，MTBF相对低，可靠性要求高。民用—防护环境剖面单一，平台环境相对简单，MTBF要求高，长期可靠。环境适应性沿海、高温、高湿、盐雾及强大太阳辐射，有害砂尘。3、集成化及轻量化军用相控阵雷达几百、千个T/R组件，集成化及轻量化可靠性是关键民用通讯产品对小型化/高可靠性要求高，MTBF指标高，必须是成熟技术一、微波电

2、路的防护需求一、微波电路的防护需求4、环境因数对微波电路的影响4.1潮湿、工业污染、盐雾等对焊点、微带金属的影响（1）水（膜）对金属腐蚀的影响RH≥85%时，水膜100A~1μm厚水膜中吸附了SO2、NO2、NH3、CO2盐雾形成电解液（2）化学反应阳极反应：Cu→Cu2++2e阴极反应：1/2O2+H2O+2e→2OH总反应：Cu+1/2O2+H2O→Cu（OH）2Cu+CO32-→CuCO3CuCO3·Cu（OH）2·nH2OCu是由镀金层中孔隙中迁移出。（3）电位（差）加速了电迁移及化学反应速度。一、微波电路的防护需求（4）腐蚀反应缓慢进行，使电路性能逐渐恶

3、化，表现在频率下降，增益下降，噪声增大，带宽变窄及输出功率变小等。4.2潮湿，污染，盐雾等作用因子使EMI衬垫失效，主要由于原电池作用使铝表面氧化腐蚀，由钝化膜导电状态→绝缘、腐蚀凹坑。4.3部分器件引线由于腐蚀产生断裂可伐合金镀金层产生点蚀，引起应力腐蚀断裂4.4紧固件锈蚀。（导致接地不良）4.5潮湿引起铝件镀银，镀金层起泡、脱落。基体/镀层电偶腐蚀速度极快。4.6基板受潮后ε变大，tanδ增大，电路性能变化，影响工作点。二、微波模块防护技术屏蔽盒材料及防护；电磁/水汽密封防护；微波电路板的防护；吸收材料的应用屏蔽盒材料及防护—选材材料型号优点缺点应用对象铜H6

4、2、H59-1耐蚀好、导电性优重，材料价高地面设备及Ka波段以上的器件铝6061、6063LF–5（压铸铝）轻，材料价低耐蚀性良，导电性良广泛应用于L、S、C波段微波器件塑料（金属化）PPS、PEEK、ABS轻，适合于大批量标准件生产，成本低一次费用高，散热差L、S波段铝材的防腐蚀性：纯铝＞防锈铝＞锻铝＞压铸铝＞硬铝屏蔽盒材料及防护—选材材料基材表面防护应用对象外部防护处理方法（殷钢）铜Cu/EP.Ni25Ag8ptDJB-823Cu/EPNi15.Au1.5L、S…毫米波镀银件，外部需喷S01-3、B01-4清漆铝导电氧化AL/ct.OcdL、S、C波段喷涂UR

5、或AR20-30μm无色氧化（阿洛汀）C、X波段喷涂AR20-30μm化学镍AL/AP.Ni15C、X波段激光焊封喷涂AR20-30μm化学镍、铜、锡、铋AL/AP.Ni25.EPCu20.SnBi15P.Ni12.EPCu9.SnBi15L、S、C波段可折卸焊封喷涂丙烯酸漆30μm化学镍、银823AL/AP.Ni25EP.Ag8pt.DJB-823AL/EP.Ni15Au2.5X、Ka波段镀银件需喷AR20-30μm塑料（金属化）PL/EP.Cu20.Ni10.Ag15Pt.DJB-823L、S批生产标准模块一次费用高，散热差电磁/水汽密封防护采用导电密封衬垫低

6、温焊封技术激光焊接技术导电胶密封技术导电密封衬垫（1）防止衬垫/屏蔽盒之间的电偶腐蚀金属允许电化偶（一级防护，允许0.25V；二级防护，允许0.4V）金属EMF（V）允许电化偶金银黄铜锡铝锌+0.150-0.25-0.5-0.75-1.10导电密封衬垫产生电偶腐蚀必需同时具备以下三个条件：a.不同类型金属接触，且电位差>2.5V；b.电连接：直接接触或通过其它导体连接c.腐蚀电解液（2）衬垫应该是闭合，不是采用拼接、粘接的预制成型件a.接头部份电磁泄露10~20dBb.接缝不可靠，达不到水、汽密封。导电密封衬垫（3）法兰的设计a.导电密封衬垫按25~30%的压缩量

7、设计b.槽必需留有压缩后的衬垫变形容量c.应留有5%左右的空间余量，保证压缩后，法兰与金属盖板紧密接触d.导电密封衬垫的邵氏硬度最佳值是55~65度。低温焊封技术铝/镀Ni/镀Cu/锡铋合金特点：可折卸维修难点：需有专项基础工艺（化工、焊接）支撑；关键工艺：混合集成工艺、镀锡铋合金、再流焊、充气密封等专项工艺。模块材料：铝合金（LF--6或6063）三层镀：Ni--Cu--Sn·Bi1。化学镍12μ；2。电镀铜9μ；3。镀锡铋9~12μ（Bi含3.8~0.2%)焊基板温度高;焊盖板温度低(140℃)充干燥空气或惰性气体.激光焊封技术铝材采用LD-31（6063）化

8、学镀镍（中