[发明专利]一种用于微波毫米波器件组装的高焊透率焊接方法

说明书

本发明涉及一种用于微波毫米波器件组装的高焊透率焊接方法，该方法包括以下步骤：将真空焊接设备抽真空，向设备中充入保护气体；加热焊接件和焊料。待焊接件温度升高至一定温度范围内后，停止加热，对真空焊接设备抽真空，维持真空状态T1秒；向真空焊接设备中充入保护气体；对真空焊接设备中的焊接件和焊料进行加热。待焊接件温度升至焊料熔点之上时，停止加热，对真空焊接设备抽真空，维持真空状态T2秒；向真空焊接设备中充入保护气体；当焊接件温度降至焊料熔点以下时，停止向真空焊接设备充入气体，让焊接件自然冷却。本发明能够解决现有技术中升温和降温速率慢的问题，并且能够将焊接件通过焊料以较高的焊透率焊接到一起。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种用于微波毫米波器件组装的高焊透率焊接方法。

背景技术

在微波毫米波器件组装工艺中，一般要求印制板和芯片的接地焊接具有比较高的焊透率，以实现较好的器件性能，如较低的器件噪声温度，无自激现象等。为了实现印制板和芯片的接地焊接具有比较高的焊透率，一般采用在真空环境下进行焊接（下称真空焊接）。采用真空焊接时，由于能与焊料及焊接件反应的氧气体极少，焊接件表面润湿性好，并且焊接区域内的气体能够及时排出从而使得气泡较少，这样可实现较高的焊透率。

但真空焊接时需要在高于焊料熔点的高温环境下进行，这样就需要给焊料及焊接件加热以使温度高于焊料熔点。真空焊接一般在真空炉内进行，加热方法一般是通过灯管对石墨导热板，然后采用石墨导热板将热量传递给放在其上的焊接件。由于在真空环境下气压很低，气体密度较小，并且一般情况下焊接件与导热板间并非完美的面接触，造成传热较慢，从而导致焊接件的升温和降温速率较慢。升温和降温速率较慢时，将引起升温和降温时间过长，造成助焊剂挥发过多、焊接界面处金属间化合物晶粒粗大、焊接件镀层过度溶解等现象，影响焊接质量。若采用可控气氛焊接，即在真空炉抽真空后冲入氮气或其他保护性气体、还原性气体，虽然可提高焊接过程时的升温和降温速率；但没有在真空环境下焊接，焊接区域内的气体不易排出，容易形成空洞，造成焊接区域内存在一定的空洞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于微波毫米波器件组装的高焊透率焊接方法，该方法应用在微波毫米波器件组装工艺中，用于印制板接地焊接和芯片焊接，能够将焊接件通过焊料以较高的焊透率焊接到一起。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于微波毫米波器件组装的高焊透率焊接方法，该方法包括以下步骤：

（1）一抽一充：把焊接件和焊料放入真空焊接设备并做好工艺准备后，将真空焊接设备抽真空，使真空焊接设内部的空气排出；随后向真空焊接设备中充入保护气体，使真空焊接设备内气压达到50000Pa以上；然后再对真空焊接设备中的焊接件和焊料进行加热；

（2）二抽二充：待焊接件温度升高至一定温度范围内后，停止加热，对真空焊接设备进行第二次抽真空，使真空焊接设备内部的气体排出，并维持真空状态T1秒；随后向真空焊接设备中再次充入保护气体，使真空焊接设备内气压达到50000Pa以上；然后再对真空焊接设备中的焊接件和焊料进行加热；

（3）三抽三充：待焊接件温度升至焊料熔点之上时，停止加热，对真空焊接设备进行第三次抽真空处理，并维持真空状态T2秒；然后向真空焊接设备中第三次充入保护气体；当焊接件温度降至焊料熔点以下时，停止向真空焊接设备充入气体，让焊接件自然冷却，完成焊接过程。

进一步的，步骤（2）中T1的取值范围为20~60。

进一步的，步骤（3）中T2的取值范围为3~180。通过对维持真空状态的时间T1及T2的取值范围进行设置，是为了更好地排出真空腔室内或焊料中的气体，因为只在气压降低的前半程较短的时间内，不能很好地排出真空腔室内或焊料中的气体，会有较多的残余气体。