[发明专利]一种应用于射频微波大电流铜芯玻璃绝缘子的工艺方法

说明书

本发明涉及一种应用于射频微波大电流铜芯玻璃绝缘子的工艺方法，属于加工工艺技术领域，包括以下步骤：S1材料选取：确定铜芯玻璃绝缘子内导体、绝缘介质、外导体三者热膨胀系数，即铜芯、玻璃介质、可伐合金三者热膨胀系；S2结构设计：根据装配结构、内导体载流/承受功率及阻抗匹配要求设计绝缘子结构尺寸；S3铜芯加工：选型材紫铜/纯铜线进行加工，将紫铜/纯铜线加工成设计要求长度时需要将铜线校直再进行线切割等。本发明中，加工成本低；填补了市面上无铜芯玻璃绝缘子技术空白；铜芯玻璃绝缘子有效降低其内导体自身发热，解决了射频微波产品此前所使用内导体为可伐合金材料自身发热问题；提升了射频微波大电流产品可靠性。

技术领域

本发明属于铜芯玻璃绝缘子加工工艺技术领域，具体涉及一种应用于射频微波大电流铜芯玻璃绝缘子的工艺方法。

背景技术

-80℃～450℃内，玻璃与可伐合金膨胀系数相近，为满足玻璃绝缘子热膨胀、气密性测试要求，目前射频微波领域使用的玻璃绝缘子内导体(针)多为可伐合金(以下简称可伐合金玻璃绝缘子)，大电流通过时，形成趋肤效应，电流从镀金层表面流过，致使可伐合金内导体自身温度升高。

射频/微波大电流(大功率)模块/组件中使用的可伐合金玻璃绝缘子，模块或组件工作时其绝缘子内导体自身发热严重，通过红外测温仪测试可伐合金玻璃绝缘子内导体温度达到200℃左右，军工产品采用有铅焊接(焊料熔点180℃左右，如Sn63Pb37其熔点为183℃)，当焊点温度达到160℃以上，焊锡开始变软，严重影响焊点可靠性。

目前市面上有绝缘介质为聚四氟乙烯的铜芯绝缘子(以下简称铜芯聚四氟乙烯绝缘子)，对气密性无特殊要求，可选用绝四氟乙烯铜芯绝缘子，但在使用过程存在的工艺缺陷：1)在烙铁对绝缘子针进行加热时，内导体(铜芯)与聚四氟乙烯两者之间会出现松动(当烙铁触碰到内导体一端时，其另一端会出现移位：若模块已封装好，再将模块装配/焊接到组件上时，烙铁在触碰到到内导体时，其另一端可能出现移位引起虚焊或开路，需重新对其拆盖返修)；2)采用聚四氟乙烯活化剂对聚四氟乙烯活化后，在常温下可以将铜芯与聚四氟乙烯粘接牢固，使用烙铁对绝缘子内导体加热焊接时，内导体与聚四氟乙烯之间同样会松动，采用粘接工艺不可行，且粘接效率低下。

因此，现阶段需设计一种应用于射频微波大电流铜芯玻璃绝缘子的工艺方法，来解决以上问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种应用于射频微波大电流铜芯玻璃绝缘子的工艺方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种应用于射频微波大电流铜芯玻璃绝缘子的工艺方法，包括以下步骤：

S1材料选取：确定铜芯玻璃绝缘子内导体_铜芯、绝缘介质_玻璃介质、外导体_可伐合金三者热膨胀系数，尽量能三者热膨胀系数接近，以满足烧结工艺性要求：1)根据产品电流/功率大小确定铜芯玻璃绝缘子内导体材料(铜芯具体型号)，为最大满足载流/功率需求，内导体可直接选用紫铜；2)外导体为可伐合金；3)根据内导体(铜芯材质牌号)、外导体材料(可伐合金)的热膨胀系数来选择绝缘介质玻璃具体牌号；

S2结构设计：根据装配结构、内导体载流/承受功率及阻抗匹配要求设计绝缘子结构尺寸(包括内导体、外导体及绝缘介质尺寸)；

S3铜芯加工：紫铜/纯铜较软，加工时铜芯弯曲变形，铜芯将很难装配到玻璃坯中。可选型材紫铜(纯铜)线进行加工(根据设计要求选取相应直径的紫铜线)，将紫铜(纯铜)线加工成设计要求长度时需要将铜线校直再进行线切割；

S4铜芯氧化：对加工好的铜芯进行氧化处理，使铜芯表面生成一层氧化膜，玻璃无机氧化物与金属氧化物相互作用，增加烧结时与玻璃之间浸润性(结合力)；

S5玻璃坯加工：玻璃坯加工精度高，根据设计图纸要求加工玻璃坯，玻璃坯与内导体铜芯、外导体可伐合金采取紧配合方式，三者之间满足0.01～0.02mm间隙尺寸。