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      微組裝技術(shù)在機(jī)載雷達(dá)修理中的應(yīng)用研究

      2020-06-19 08:50:42席禮賢馬莞迪
      科學(xué)與信息化 2020年11期
      關(guān)鍵詞:機(jī)載雷達(dá)效率

      席禮賢 馬莞迪

      摘 要 伴隨著我國(guó)科技水平的提高,在機(jī)載雷達(dá)修理中,微組裝技術(shù)得到了較好的應(yīng)用。在實(shí)際工作開展中,通過對(duì)微波混合電路主要時(shí)效原因進(jìn)行分析,具有針對(duì)性采取相應(yīng)的修理措施。此外,在微組裝技術(shù)的應(yīng)用過程中,了解相應(yīng)的工藝流程,在基板/芯片貼裝技術(shù)、引線鍵合技術(shù)力量的支持下,明確修理中需要注意的事項(xiàng)和工作要點(diǎn),提高機(jī)載雷達(dá)修理工作的效率和質(zhì)量,達(dá)到良好的應(yīng)用效果。

      關(guān)鍵詞 機(jī)載雷達(dá);微組裝;修理措施;效率

      在當(dāng)今世界雷達(dá)的研制過程中,不少科研專家將重點(diǎn)放在了相控陣體制雷達(dá)上面,通過對(duì)其關(guān)鍵部件進(jìn)行分析,微波T/R組件是大部分制造成本的主要提供區(qū)域,對(duì)于整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)造價(jià)情況來看,已經(jīng)超過了總體造價(jià)的60%。不過,受到各方面因素的影響,在相控陣體制雷達(dá)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,微波組件常會(huì)出現(xiàn)這樣、那樣的問題,故障問題發(fā)生概率相對(duì)較高,需相關(guān)技術(shù)人員前去維修,對(duì)各組件的功能特性進(jìn)行檢查,解決設(shè)備存在的故障問題,使其達(dá)到微波電路性能要求,得到更好的應(yīng)用。

      1故障實(shí)例分析

      在機(jī)載雷達(dá)修理過程中,有關(guān)微波混合電路主要失效的原因,包括有源器件失效、互連失效、玷污等,這些均屬于修理中綜合性發(fā)生的情況。為解決微波電路運(yùn)行中存在的故障問題,在修理過程中,也探尋出了多種有效的解決方案。其中,對(duì)于有源器件失效,通常會(huì)采用更換或者局部功能替代的方式來完成修理。不過,倘若選用部分功能替代的方式,相關(guān)技術(shù)人員需考慮以下兩方面的問題。一方面,檢查替代電路或器件所連接的電源情況,若存在電源不匹配的問題,維修人員需首先完成電源安裝空間是否充足,并對(duì)電源的安裝條件和散熱要求加以明確,完成DC/DC變換。此外,功耗也是維修人員必須考慮的內(nèi)容,以免對(duì)產(chǎn)品的正常工作造成影響。另一方面,無論是新增電路或器件,還是元電路,在電路組裝過程中,需要對(duì)各項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行合理調(diào)配,通常會(huì)涉及貼裝、溫度梯度等[1]。

      2微組裝要求及流程

      微組裝對(duì)環(huán)境有著較為嚴(yán)格的要求,在廠房的衛(wèi)生條件上,應(yīng)具備10萬級(jí)凈化的特質(zhì),對(duì)于封裝、鍵合等工序,可保持在1萬級(jí)凈化的標(biāo)準(zhǔn)。在溫度、濕度方面,分別保持在20±5℃、5±10%左右。在裸芯片的使用方面,其靜電敏感程度可為一級(jí)或二級(jí),生產(chǎn)環(huán)境系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到防靜電的要求。在單個(gè)裸芯片使用過程中,注意不可使用鑷子夾取,依靠非金屬ES保護(hù)頭,借助真空筆來進(jìn)行吸取。

      微組裝修理工藝流程具有一定的復(fù)雜性,就拆焊低噪聲放大電路為例,在微組裝修理過程中,通常會(huì)涉及多種部件,如:器件貼裝、基本釬焊等,為確保修理過程中部件的安全,相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)各部件之間的溫度梯度加以明確。其后,采用正確的操作方法,將密封蓋板和低噪聲放大器取下,后在高溫膠帶的幫助下,達(dá)到覆形固定的效果。在低噪聲放大電路取下前,完成加熱溫度的合理設(shè)置。為確保后續(xù)組裝替代電路能夠得到順利的安裝,需要將多余的焊錫進(jìn)行清除。仔細(xì)閱讀導(dǎo)電膠的技術(shù)說明書,按照說明書中的相關(guān)指導(dǎo),待基板和MMIC完成粘接后,進(jìn)行烘烤固化。為確保粘接的質(zhì)量,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)完成質(zhì)量的檢查,主要依靠X射線檢測(cè)儀、外觀檢查兩種方式來完成。此外,芯片剪切測(cè)試法也能夠發(fā)揮出較好的應(yīng)用效果。

      3微組裝關(guān)鍵技術(shù)

      3.1 基板/芯片貼裝技術(shù)

      在基板/芯片貼裝技術(shù)應(yīng)用過程中,需要根據(jù)工藝的要求,在滿足環(huán)境以及性能等各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,在環(huán)氧膠或共晶焊的應(yīng)用下,完成粘接。從共晶焊粘片、環(huán)氧粘片工藝的使用原理上來看,后者涉及的工藝內(nèi)容更加簡(jiǎn)單。為此,在基板/芯片貼裝工藝中,環(huán)氧粘片具有較好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),成為多數(shù)情況下優(yōu)先選擇的對(duì)象。通常情況下,對(duì)于存在特定散熱要求的芯片,或者高頻器件,又或者是在二極管的使用中對(duì)電阻有著一定要求的情況下,均會(huì)選用共晶貼片。對(duì)于低頻或中頻器件,在芯片貼裝技術(shù)的選用上,可選擇環(huán)氧樹脂貼片法來完成。

      在環(huán)氧粘接工藝的實(shí)際應(yīng)用過程中,主要依靠黏接劑來完成粘接表面之間的接觸,對(duì)粘接溫度進(jìn)行合理設(shè)置,達(dá)到固化的效果,既涵蓋了物理學(xué)知識(shí),又會(huì)涉及化學(xué)知識(shí)。點(diǎn)涂、絲網(wǎng)印刷等均屬于環(huán)氧粘接的表現(xiàn)形式。從微波組件修理工作的開展情況上來看,多數(shù)情況下,環(huán)氧貼片機(jī)定量點(diǎn)涂的方法的應(yīng)用頻率相對(duì)較高。待環(huán)氧粘接工藝完成后,需要對(duì)粘貼的質(zhì)量進(jìn)行檢查。在具體工作開展過程中,主要涉及基板、器件與導(dǎo)電膠高度的檢測(cè)、粘貼牢固性是否符合標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。

      3.2 引線鍵合技術(shù)

      在微組裝關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用中,除了基板/芯片貼裝技術(shù)外,引線鍵合技術(shù)也具有較高的使用價(jià)值,超聲焊、熱超聲焊和熱壓焊是該技術(shù)的主要表現(xiàn)形式。在具體實(shí)施過程中,主要涉及三大步驟。首先,在外力的作用下,焊絲與焊接區(qū)表面緊密接觸。其后,在焊接過程中,保持能量充足,熱能、超聲分別存在于熱壓焊和超聲焊當(dāng)中,兩種能源相互結(jié)合,在壓力的施加和能量的傳遞過程中,金屬表面也會(huì)隨之發(fā)生一系列的變化,出現(xiàn)分子擴(kuò)散和表面塑性變形,在這種情況下,兩種金屬相互焊接的緊密性更強(qiáng),達(dá)到良好的應(yīng)用效果。

      在微波組件與數(shù)字或模擬電路的電氣連通方面,通常會(huì)存在著一定的差異性,在鍵合金絲的跨距、根數(shù)各項(xiàng)參數(shù)上,均需按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行調(diào)整。球焊和楔焊是常見的兩種引線鍵合方式,在具體應(yīng)用中,也存在著各自的使用優(yōu)勢(shì)。其中,要想實(shí)現(xiàn)最小拱弧,可選用楔焊,在微波器件中的應(yīng)用相對(duì)較為普遍。在修理過程中,需鍵合的組件模塊的安裝區(qū)域主要位于殼體內(nèi),在一般應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)下,對(duì)基板表面的距離有著相應(yīng)的規(guī)定,與殼體相比較,兩者深度應(yīng)控制在≤6mm的標(biāo)準(zhǔn),若深度已經(jīng)超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍,則需依靠長(zhǎng)尺寸的深腔劈刀來實(shí)現(xiàn)。為確保楔焊劈刀鍵合的規(guī)范性,在基板表面待鍵合焊盤與殼體壁之間距離的規(guī)定上,應(yīng)達(dá)到1.5mm的空間標(biāo)準(zhǔn)。

      4結(jié)束語

      合理使用微組裝工藝技術(shù),對(duì)微波組件故障類型進(jìn)行分析,在明確修理要點(diǎn)的前提下,解決組件故障問題,高質(zhì)量完成各項(xiàng)工作,滿足修理可靠性要求。從目前航空修理工作的實(shí)施情況上來看,對(duì)微組裝工藝進(jìn)行合理規(guī)劃,加大對(duì)微波組件修理技術(shù)的研究力度,在備件采購(gòu)過程中,發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決,促進(jìn)企業(yè)更好的發(fā)展。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 朱康瓏.機(jī)載雷達(dá)修理中的標(biāo)校技術(shù)研究[J].航空維修與工程,2018(12):51-53.

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