[发明专利]一种适用于中心导体簧片化学铣削的工装

说明书

技术领域

本发明涉及射频传输技术领域，具体涉及一种适用于中心导体簧片化学铣削的工装。

背景技术

边缘线属于带状线的一种特殊形式，是微波机械开关和程控步进衰减器等微波模块常用的传输线类型，具有工作频带宽，损耗小的特点，可承受比较大的功率。边缘线最大的传输特性是电磁场主要分布在中心导体簧片的侧面边缘与外导体之间的狭小缝隙中，簧片中心部位的电磁场分布很少。因此中心导体簧片的边缘质量，尺寸精度，触点的接触电阻与耐磨性，疲劳强度等直接决定了边缘传输线的重复精度、电气性能和机械寿命，尤其侧面边缘的精度是最为关键的要素。

为满足高频传输和电性能补偿的需要，中心导体簧片的外形较复杂且不规则，尺寸很微小厚度一般不超过0.2毫米，其成形方法宜采用化学铣削(又称湿法腐蚀)加工。较传统的机械加工方法，化学铣削成形不易产生毛刺和加工应力等缺陷，且能实现在单片基材上一次成型大量零件，如图1所示。但目前化学铣削成形方法存在腐蚀不均匀，侧蚀现象严重，表面褶皱，加工变形，边缘精度较低等缺陷。

目前中心导体簧片的化学铣削主要有单面腐蚀和双面腐蚀两种工艺，其中单面腐蚀是将涂覆保护膜的待化铣基材固定在平板工装上，化铣溶液从一侧垂直喷射到基材的上表面完成零件的腐蚀。单面腐蚀的铣削速度较慢，尤其当零件的厚度超过0.05mm时，成型所需要的时间比较长。零件长时间接触化铣溶液造成侧蚀现象突出，簧片的四周边缘形成U型截面，无法满足高频信号的传输要求，如图2所示；同时突起、凹槽等补偿结构会被腐蚀成较大的圆弧，较小的尖角甚至会完全消失从而无法获得精确的结构和尺寸。

双面腐蚀一般采用类似图3所示的中间掏空的平板工装，按照簧片结构和尺寸要求将基材上下两面对应光刻保护膜，然后固定在工装上进行化铣，如图4所示。

跟单面腐蚀相比，双面腐蚀可以上下两面同时喷射化铣溶液，成型速度较快，侧蚀现象得到一定程度减轻，簧片成型精度较高，成为内导体簧片化学铣削的未来发展趋势。在双面腐蚀时为提高腐蚀速度，化铣溶液以较高的速度直接喷射在待化铣基材的表面。由于基材的上下表面没有支撑，而基材的厚度一般只有几十微米，最厚的往往不超过0.2毫米，无法承受较大的喷射冲击力，化铣过程中零件极易产生变形、弯曲、褶皱，腐蚀不均匀，甚至油墨保护膜脱落等问题，成品合格率往往很低。同时，高速高压的化铣溶液喷射到待化铣基材的表面会向四周大量飞溅，对腐蚀过程中形成的边缘侧壁有较强的冲刷作用，侧蚀现象依然突出，无法获得较高精度的侧面边缘。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于中心导体簧片化学铣削的工装，不但能实现簧片的快速成型，还能避免侧蚀、弯曲，褶皱，腐蚀不均匀等缺陷。

本发明适用于中心导体簧片化学铣削的工装，用以夹持待化铣基材，主要包括围框和丝网，围框由边框围合而成，丝网和待化铣基材置于围框围合而成的闭合空间内；丝网均匀绷紧后分别安装在上围框和下围框的表面；围框由上框和下框卡合构成，待化铣基材夹持在丝网之间。

丝网均匀绷紧之后有很大的张紧力，在内导体簧片化学铣削过程中，该工装在基材的上下表面提供足够强度的支撑，使其能够承受高速化铣溶液的冲击。

上述方案中，所述上框和下框通过卡槽、凸缘或孔结构卡合。

根据实际需要围框可制作成方形、圆形、甚至不规则形状；丝网和围框采用耐酸碱腐蚀的有机高分子材料或金属。

丝网采用比如有机高分子材料尼龙(锦纶)丝网、涤纶(聚酯)丝网和耐腐蚀金属丝网等。

上框和下框外周具有对应的凸缘，两个凸缘通过紧固装置锁紧。

使用时，首先按照内导体簧片结构和尺寸要求将基材上下两面对应光刻保护膜，然后将待化铣的基材放在两个紧贴的丝网之间，将工装通过上下围框上的卡槽、凸缘或孔等固定夹紧，使基材的上下表面均与丝网紧密贴合。丝网绷紧之后，有较高的张紧力，能够承受高速化铣溶液的冲击，避免了化铣溶液以很高的速度喷射在零件上引起的变形、褶皱等缺陷。

本发明的用于中心导体簧片化学铣削的工装，具有如下有益效果：

1)将待化铣的基材放在两个紧贴的丝网工装之间，基材的上下表面均与绷紧的丝网紧密贴合，实现了超薄的内导体簧片在高速高压化铣溶液中快速精确成型。丝网绷紧后有很大的张紧力和强度，能够承受高速高压化铣溶液的冲击，避免了零件在化铣成型过程中产生变形、褶皱等。

丝网紧贴待化铣零件的表面，使化铣溶液更加均匀地喷射在零件表面，避免了直接冲刷保护膜造成保护膜局部脱落，零件局部过腐蚀；使化铣更加均匀，成品合格率显著提高。