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外壳是金属的,中间是一个螺丝孔,也就是跟大地连接起来了。这里通过一个1M的电阻跟一个0.1uF的电容并联,跟电路板的地连接在一起,这样有什么好处呢?1、外壳地如果不稳定或者有静电之类的,如果与电路板地直接连接,就会打坏电路板芯片,加入电容,就能把低频高压,静电之类的隔离起来,保护电路板。电路高频干扰之类的会被电容直接接外壳,起到了隔直通交的功能。
2、那为什么又加一个1M的电阻呢?这是因为,如果没有这个电阻,电路板内有静电的时候,与大地连接的0.1uF的电容是隔断了与外壳大地的连接,也就是悬空的。这些电荷积累到确定程度,就会出问题,需要与大地连接才行,所以这里的电阻用于放电。
封装外壳机械加工性能跟结构设计要求
(一)、金属封装外壳机械加工性能
要具备较好的机械加工性能,先,要求材料性能一致性好,致密度高,质量稳定,具备较好的切削、电加工、螺纹成形加工性能。其次,封装外壳要求机加工表面光洁度良好、颜色均匀一致,无崩边、裂纹、气孔、夹杂、凹坑等缺陷,能够加工成工程所需的形状。
硅相晶粒大小、硅相分布均匀性、杂质含量是影响硅铝合金复合材料加工性能的重要因素。对硅含量相同的三种材料进行比较,奥斯伯雷(Osprey)硅铝合金复合材料硅相晶粒大小为30um,硅相分布均匀,杂质含量少,物理特性稳定。
国产喷射沉积硅铝合金复合材料在杂质含量、硅相晶粒大小、硅相分布均匀性等指标上略差于进口材料。而国产压力浸渗法硅铝合金复合材料在硅相晶粒上偏大。
我们通过定购TR组件壳体成品和采购原料进行试制加工两种方式进行比对,奥斯伯雷(Osprey)硅铝合金复合材料与国产喷射沉积硅铝合金复合材料机械加工性能良好,未出现材料崩裂现象,定购的奥斯伯雷(Osprey)TR组件壳体成品加工效果。
(二)、蝶形微波器壳体的结构设计要求
TR组件目前常用的高功率发热芯片主要有GaAs,GaN和LTCC,其中典型的整体微波器壳TR组件的几乎都为封闭式盒体结构。GaAs,GaN芯片直接或间接(有过渡层)焊接在壳体上,然后和印制板进行键合,然后整个盒体进行密封装。
该种形式TR的气密封装形式简便,但是厚度受限,一般不低于5mm。我所目前常用微波、毫米波TR组件主要是Ku,K,Ka频段,半波长在5~11毫米。当TR组件的厚度受限时,就采用局部气密封装的形式,将天线和TR做成LTCC然后将LTCC焊接在TR背板上,对LTCC进行局部气密封。
相控阵毫米波导引头TR组件由于厚度受限,设计采用局部气密封装方式。相控阵毫米波导引头天线的间距为9mm,TR组件封装外壳典型结构为间距9mm的砖式结构。双面焊接LTCC基板,单面焊接2片,该TR背板上要同时集成LTCC及收发电路,中间还有部分波导,尺寸小,器件集成度高,安装定位要素多,精度要求高。该TR背板不仅是所有元器件的安装载体,也是整个TR抵抗环境应力破坏的基体,对设计该背板的材料除应与LTCC进行热匹配外,还应有足够的强度抵抗冲击、振动等环境因素的破坏。
为了与芯片的热膨胀系数相匹配以减少工作时芯片受热应力破坏的可能,应根据芯片的热膨胀系数选择与之相近的硅铝合金复合材料,硅铝合金复合材料的导热系数目前外洋有5,6,7,9,11,13,15,17等规格,国内厂家的产品还不能全部覆盖外洋的规格。由于加工性能和采购周期的限制,结合对国内相关使用情况的调研结果,对膨胀系数为9和11两种规格的材料进行了相关的验证。从试验结果来看,膨胀系数为9和11的硅铝合金复合材料材料LTCC封装的TR组件壳体的要求
除上述电路总体要求外,由于相控阵毫米波导引头项目TR组件外壳采用新型封装材料硅铝合金复合材料为基体材料,因其高脆性特点,结合气密封装性与环境适应性要求,结构设计需保护其加工工艺性、镀覆性能、焊接性能以及使用性能等。
沧州恒熙电子有限责任公司(http://www.hengxidianzi.com)主营多种不同型号的晶振外壳、电源模块外壳、金属封装外壳,配备镀金、镀镍、镀锡、电泳漆、阳极氧化等表面处理加工车间、全部实现本厂自主生产加工能、缩短交期等问题。产品远销北京、上海、广州、深圳、西安、等地。