微波電路的三防設(shè)計(jì)課件

微波電路的三防設(shè)計(jì)

----馬驂微波電路的三防設(shè)計(jì)提綱一、微波電路的防護(hù)需求二、微波模塊防護(hù)技術(shù)三、微波電路（器件）失效案例

1、軍用、民用電子設(shè)備頻率上拓L、S、C、……毫米波段2、高可靠性及環(huán)境適應(yīng)性的要求高可靠性

軍用—防護(hù)要求高的環(huán)境剖面，平臺(tái)環(huán)境惡劣，MTBF相對(duì)低，可靠性要求高。民用—防護(hù)環(huán)境剖面單一，平臺(tái)環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單，MTBF要求高，長(zhǎng)期可靠。環(huán)境適應(yīng)性沿海、高溫、高濕、鹽霧及強(qiáng)大太陽(yáng)輻射，有害砂塵。3、集成化及輕量化軍用相控陣?yán)走_(dá)幾百、千個(gè)T/R組件，集成化及輕量化可靠性是關(guān)鍵民用通訊產(chǎn)品對(duì)小型化/高可靠性要求高，MTBF指標(biāo)高，必須是成熟技術(shù)一、微波電路的防護(hù)需求一、微波電路的防護(hù)需求（4）腐蝕反應(yīng)緩慢進(jìn)行，使電路性能逐漸惡化，表現(xiàn)在頻率下降，增益下降，噪聲增大，帶寬變窄及輸出功率變小等。4.2潮濕，污染，鹽霧等作用因子使EMI襯墊失效，主要由于原電池作用使鋁表面氧化腐蝕，由鈍化膜導(dǎo)電狀態(tài)→絕緣、腐蝕凹坑。4.3部分器件引線由于腐蝕產(chǎn)生斷裂可伐合金鍍金層產(chǎn)生點(diǎn)蝕，引起應(yīng)力腐蝕斷裂4.4緊固件銹蝕。（導(dǎo)致接地不良）4.5潮濕引起鋁件鍍銀，鍍金層起泡、脫落?；w/鍍層電偶腐蝕速度極快。4.6基板受潮后ε變大，tanδ增大，電路性能變化，影響工作點(diǎn)。二、微波模塊防護(hù)技術(shù)屏蔽盒材料及防護(hù)；電磁/水汽密封防護(hù)；微波電路板的防護(hù)；吸收材料的應(yīng)用屏蔽盒材料及防護(hù)—選材材料型號(hào)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用對(duì)象銅H62、H59-1耐蝕好、導(dǎo)電性優(yōu)重，材料價(jià)高地面設(shè)備及Ka波段以上的器件鋁6061、6063LF–5（壓鑄鋁）輕，材料價(jià)低耐蝕性良，導(dǎo)電性良廣泛應(yīng)用于L、S、C波段微波器件塑料（金屬化）PPS、PEEK、ABS輕，適合于大批量標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)，成本低一次費(fèi)用高，散熱差L、S波段鋁材的防腐蝕性：純鋁＞防銹鋁＞鍛鋁＞壓鑄鋁＞硬鋁電磁/水汽密封防護(hù)采用導(dǎo)電密封襯墊低溫焊封技術(shù)激光焊接技術(shù)導(dǎo)電膠密封技術(shù)導(dǎo)電密封襯墊（1）防止襯墊/屏蔽盒之間的電偶腐蝕金屬允許電化偶（一級(jí)防護(hù)，允許0.25V；二級(jí)防護(hù)，允許0.4V）金屬EMF（V）允許電化偶金銀黃銅錫鋁鋅+0.150-0.25-0.5-0.75-1.10導(dǎo)電密封襯墊產(chǎn)生電偶腐蝕必需同時(shí)具備以下三個(gè)條件：a.不同類型金屬接觸，且電位差>2.5V；b.電連接：直接接觸或通過(guò)其它導(dǎo)體連接c.腐蝕電解液（2）襯墊應(yīng)該是閉合，不是采用拼接、粘接的預(yù)制成型件a.接頭部份電磁泄露10~20dBb.接縫不可靠，達(dá)不到水、汽密封。低溫焊封技術(shù)鋁/鍍Ni/鍍Cu/錫鉍合金特點(diǎn)：可折卸維修難點(diǎn)：需有專項(xiàng)基礎(chǔ)工藝（化工、焊接）支撐；關(guān)鍵工藝：混合集成工藝、鍍錫鉍合金、再流焊、充氣密封等專項(xiàng)工藝。

模塊材料：鋁合金（LF--6或6063）三層鍍：Ni--Cu--Sn·Bi1?；瘜W(xué)鎳12μ；2。電鍍銅9μ；3。鍍錫鉍9~12μ（Bi含3.8~0.2%)焊基板溫度高;焊蓋板溫度低(140℃)充干燥空氣或惰性氣體.激光焊封技術(shù)鋁材采用LD-31（6063）化學(xué)鍍鎳（中磷）15μm蓋板采用激光（智能）焊外部噴AR涂料保護(hù)幾種密封方法比較密封方法可維修性密封可靠性工藝性成本主要缺點(diǎn)導(dǎo)電襯墊最好中等好低需螺釘連接，體積大低溫焊可折卸維修好需專用基礎(chǔ)工藝設(shè)施高基礎(chǔ)工藝投入大激光焊不可（困難）最好需專用基礎(chǔ)工藝設(shè)施高基礎(chǔ)工藝投入中等維修困難導(dǎo)電膠困難中等簡(jiǎn)便最低維修困難電磁/水汽密封防護(hù)基板材料的選擇敷形保護(hù)涂層

基板材料的選擇要求基板材料電性能穩(wěn)定，尤其是受潮后變化要。需考慮：介電性能的要求耐熱性能的要求介電性能的穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性要求

敷形保護(hù)涂層—高頻、微波涂料類別型號(hào)化學(xué)組成固化后性狀工藝及聚合機(jī)理應(yīng)用9204苯乙烯/丁二烯透明、硬噴、浸、溶劑揮發(fā)聚合100MHz以下FR-4基板SRDC1-2577DC1-2620有機(jī)硅橡膠與樹(shù)脂嵌段物透明彈塑性噴、借助空氣中微量濕氣固化適用100MHz~2GHz電路板保護(hù)，適合于GX（F4B）基板3-17653-1965單組分硅膠透明彈性膜噴、浸、保溫下吸濕固化1-4105單組分硅膠透明彈性膜單組分，高溫快速固化XYParyleneCParyleneN聚對(duì)二甲苯透明膜真空氣相沉積，真空、常溫下成膜2GHz以下電路

敷形保護(hù)涂層—微波電路涂覆微波電路涂覆實(shí)施比較困難，需電路設(shè)計(jì)配合，且需進(jìn)行大量試驗(yàn)軍品涂覆是環(huán)境特別惡劣情況下采用，如艦船上的濕熱、鹽霧微波電路涂覆主要是為了防潮、保護(hù)導(dǎo)線不被腐蝕。

吸收材料的應(yīng)用

為防止微波信號(hào)的串?dāng)_，可采用吸收材料貼于屏蔽盒的某一區(qū)域，吸收干擾波。C、X以上波段的吸收材料可以很薄0.5~2mm厚L、S波段的吸收材料較厚2~4mm

微波電路（器件）失效案例2、微波天線功分器，密封不良，內(nèi)部線路引起鹽霧腐蝕PCB微帶金屬長(zhǎng)銅綠部分區(qū)域產(chǎn)生銅離子電遷移