[发明专利]一种超导芯片手工贴片焊接方法

说明书

 

所属技术领域

本发明涉及一种超导芯片手工贴片焊接方法，使用该方法焊接超导芯片可以得到高质量的焊接。

 

背景技术

目前，超导芯片普遍采用机械结构压紧、导电胶粘接、金属焊料钎焊的方式实现安装固定。但是机械压紧固定的方法虽然允许芯片和盒体独立地热膨胀和收缩，但是容易引起振动进而带来颤噪效应；增加芯片损伤的几率；对机械加工精度的要求很高；并且由于芯片下表面存在空气缝隙，为微波信号提供了泄漏路径，将显著劣化器件的指标和稳定性。导电胶粘接的方法对工艺要求高，易于在粘结面产生气泡，同样会劣化器件的指标；用该方法固定超导芯片，损伤率高。

 

发明内容

针对上述现有技中存在的缺陷, 本发明的目的在于提供一种超导芯片手工贴片焊接方法，其能够实现超导芯片接地面的可靠安装固定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种超导芯片手工贴片焊接方法，包括下述步骤：

1）、使用工装装卡超导器件金属盒体，在已经镀金/银的金属盒体待焊接面保持水平，放置在加热台上，在待焊接面施加铟焊料，加热至铟焊料熔化状态时，使用无尘长纤维棉签手工铺展焊料，同时去除焊料表面氧化层，完成金属盒体待焊接面铟焊料预涂；

2）、在加热台上使用表面抛光、洁净，导热良好的载体（玻璃板、陶瓷板等），将超导芯片镀金接地面向上放置于上述载体表面，在接地面上施加铟焊料，加热至铟焊料熔化状态时，使用无尘长纤维棉签手工铺展焊料，同时去除焊料表面氧化层，完成超导芯片接地面铟焊料预涂；

3）、使用工装装卡超导器件金属盒体，使金属盒体待焊接面保持水平，放置在加热台上，将超导芯片接地面贴放在金属盒体待焊接面上方，加热至铟焊料熔化上下焊接面在表面张力的作用下自然贴紧后，用相应工具（镊子、刀片）在超导芯片侧边施加推力，沿平行于焊接面方向来回推移超导芯片，驱除焊接面中包含的气泡，推移次数：6～10次，推移幅度：芯片沿移动方向尺寸的1/3；

4）、上述过程结束后对正超导芯片，冷却至常温，即完成贴片焊接。

本发明的有益效果是，使用该手工焊接的方法，可得到高质量的超导芯片贴片焊接，剪切强度满足国军标要求，工艺一致性好，过程能力指数Cpk达到了1.23。

 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明金属盒体待焊接面铟焊料预涂示意图。

图2是本发明超导芯片接地面铟焊料预涂示意图。

图3是超导芯片在金属盒体待焊接面贴片示意图。

图4是超导芯片在金属盒体待焊接面焊接示意图。

图中：1.加热台 ，2.无尘长纤维棉签，3. 铟焊料 ，4.金属盒体待焊面，5.金属盒体，6.超导芯片 ，7. 洁净玻璃板，8. 镊子。

 

具体实施方式

在图1中，使用工装装卡超导器件的金属盒体5，在已经镀金/银的金属盒体待焊接面4保持水平，放置在加热台1上，在待焊接面施加铟焊料3，加热至铟焊料熔化状态时，使用无尘长纤维棉签2手工铺展焊料，同时去除铟焊料表面氧化层，完成金属盒体待焊接面铟焊料预涂。

在图2中，在加热台1上使用洁净玻璃板7（也可用陶瓷板）作为载体，将超导芯片6镀金接地面向上放置于上述载体表面，在接地面上施加铟焊料3，加热至铟焊料熔化状态时，使用无尘长纤维棉签2手工铺展焊料，同时去除铟焊料表面氧化层，完成超导芯片接地面铟焊料预涂。

在图3中，使用工装装卡超导器件—金属盒体5，使金属盒体待焊接面4保持水平，放置在加热台1上，将超导芯片6接地面贴放在金属盒体待焊接面4上方，加热至铟焊料3熔化至上下焊接面在表面张力的作用下自然贴紧。

在图4中，用镊子8或刀片等相应工具在超导芯片6侧边施加推力，沿焊接面方向来回推移超导芯片，驱除焊接面中包含的气泡，推移次数：6～10次，推移幅度：芯片沿移动方向尺寸的1/3。上述过程结束后对正超导芯片，冷却至常温，即完成贴片焊接。

本发明采用铟作为钎焊材料，不使用助焊剂，手工完成超导芯片与金属盒体的接触面焊接。焊接过程中保持超导器件盒体焊接面水平，贴片过程附加平行于焊接面的推移芯片动作。