一种MEMS环行器的批量共晶工装及方法与流程

本申请属于mems环行器生产，尤其涉及一种mems环行器的批量共晶的工装及方法。

背景技术：

1、环行器是雷达收发组件前端的核心器件，传统的小型化微带环行器损耗较大，功率容量小。大大降低了收发组件的发射功率及探测精度，严重影响雷达系统的整机性能。mems环行器宽带宽、高功率、低损耗、小型化以及高一致性等突出优势，对今后武器装备系统发展具有十分重要意义，应用前景广阔。

2、mems环行器在设计时为了保证高功率情况下的散热效果，通常采用高温焊料共晶烧结芯片与热沉载体，结构形式如图1所示。烧结前将铁氧体预置入芯片预留的底面腔体内，下方依次堆叠焊料、热沉载体。烧结后要求芯片表面、铁氧体表面、热沉载体表面三者平面平行，且焊料完整填充在芯片与热沉载体之间，共晶烧结空洞率低，最终实现芯片的合格共晶。

3、目前使用永磁体实现芯片、铁氧体、焊料、热沉载体之间的堆叠固定，如图2所示，并在焊料高温融化时提供挤压力，保证焊接高度和焊料润湿效果。但在堆叠结构上方放置永磁体需先对芯片等结构进行预固定，固定后需将该组合结构放置入烧结炉内，现有手段堆叠固定时操作难度大，且生产过程中仅能人工单只操作，操作时间长，无法满足批量生产要求。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种mems环行器的批量共晶的工装及方法，能够降低堆叠固定mems环形器的操作难度，实现mems环形器的批量生产。

2、本申请是通过如下技术方案实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供了一种mems环行器的批量共晶方法，包括：堆叠限位结构、磁力施加结构和手持结构；

4、堆叠限位结构上设置有呈阵列分布的凹槽和定位孔，每一凹槽用于盛放堆叠结构，堆叠结构包括从上下至上依次填入的热沉载体、焊料、铁氧体和芯片；

5、磁力施加结构位于堆叠限位结构上方，磁力施加结构用于将永磁体置于堆叠结构上；磁力施加结构设置有多组磁铁定位孔；多组磁铁定位孔中放置有永磁体；每组磁铁定位孔正对于堆叠结构；永磁体用于对堆叠结构施加磁力；磁力施加结构通过定位销钉与堆叠限位结构的定位孔对齐；

6、手持结构位于磁力施加结构的上方，用于对磁力施加结构施加压力，通过磁力施加结构将压力传递给堆叠结构。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，磁力施加结构包括从上到下依次设置的连接板、上层固定板、中间固定板和下层限位板；

8、上层固定板上设置有多个第一通孔和多个第一螺纹孔；中间固定板上设置有多个第一通孔和多个第一螺纹孔；连接板上设置有多个第一通孔和多个第二螺纹孔；

9、上层固定板与中间固定板通过第一螺纹孔固定在一起，连接板与上层固定板通过第二螺纹孔固定在一起；多个第一连接螺栓从上到下依次穿过连接板、上层固定板和中间固定板的第一通孔。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，手持结构包括手持板和旋钮；

11、旋钮设置在手持板的上方；

12、第一连接螺栓的两端分别与手持板和下层限位板连接在一起，连接板、上层固定板和中间固定板沿着第一连接螺栓上下滑动。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，手持板上设置有第二通孔；

14、第二连接螺栓穿过第二通孔，第二连接螺栓两端分别与旋钮和连接板固定。

15、在第一方面的一种可能的实现方式中，中间固定板设置有多个第三通孔，下层限位板设置有多个磁铁定位孔；上层固定板与中间固定板之间内嵌有材料板；

16、永磁体穿过第三通孔和磁铁定位孔固定在材料板上。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，定位销钉设置在下层限位板上，下层限位板的尺寸不小于放置堆叠结构的整个区域的尺寸。

18、在第一方面的一种可能的实现方式中，梁林的两个凹槽之间的间距大于10mm。

19、第二方面，本申请实施例提供了一种mems环行器的批量共晶方法的封装方法，应用如第一方面的mems环行器的批量共晶工装实现，包括：

20、在堆叠限位结构的凹槽中填入堆叠结构，堆叠结构包括从上下至上依次填入的热沉载体、焊料、铁氧体和芯片；

21、利用磁力施加结构将永磁体置于堆叠结构上，并将定位销钉与堆叠限位结构的定位孔对齐；永磁体对堆叠结构施加磁力；磁力施加结构设置有多组磁铁定位孔；多组磁铁定位孔中放置有永磁体；每组磁铁定位孔正对于堆叠结构；

22、利用手持结构对磁力施加结构施加压力，通过磁力施加结构挤压堆叠结构；

23、将填有多个堆叠结构的堆叠限位结构和磁力施加结构放入烧结炉中，对堆叠结构进行共晶。

24、在第二方面的一种可能的实现方式中，利用磁力施加结构将永磁体置于堆叠结构上，并将定位销钉与堆叠限位结构的定位孔对齐，包括：

25、转动手持结构上的旋钮，将上层固定板和中间固定板沿着第一连接螺栓向上滑动，永磁体与下层限位板相隔预设距离；

26、将下层限位板压在堆叠结构上，并将定位销钉与堆叠限位结构的定位孔对齐；

27、上层固定板和中间固定板沿着第一连接螺栓向下滑动，带动永磁体穿过下层限位板的磁铁定位孔，置于堆叠结构上。

28、在第二方面的一种可能的实现方式中，mems环行器的批量共晶方法还包括：在堆叠结构共晶完成后，转动手持结构上的旋钮，将永磁体与堆叠结构分离；

29、转动手持结构上的旋钮，将永磁体与堆叠结构分离，包括：

30、转动手持结构上的旋钮，将上层固定板和中间固定板沿着第一连接螺栓向上滑动，带动永磁体穿过下层限位板的磁铁定位孔，永磁体与下层限位板相隔预设距离；

31、将压在堆叠结构上的下层限位板抬起。

32、可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

33、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

34、本申请实施例，通过堆叠限位结构、磁力施加结构和手持结构的配合，能够一次性进行批量堆叠热沉载体、焊料、铁氧体和芯片，并通过在磁力施加结构和堆叠限位结构上设置定位销钉、定位孔和磁铁定位孔等定位结构，能够保证烧结前后原材料的堆叠稳固，不会在移载过程中、生产过程中发生水平偏移，造成错位和歪斜，从而降低堆叠固定mems环形器的操作难度，实现mems环形器的批量生产。

35、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

技术特征：

1.一种mems环行器的批量共晶工装，其特征在于，包括：堆叠限位结构、磁力施加结构和手持结构；

2.如权利要求1所述的mems环行器的批量共晶工装，其特征在于，所述磁力施加结构包括从上到下依次设置的连接板、上层固定板、中间固定板和下层限位板；

3.如权利要求2所述的mems环行器的批量共晶工装，其特征在于，所述手持结构包括手持板和旋钮；

4.如权利要求3所述的mems环行器的批量共晶工装，其特征在于，所述手持板上设置有第二通孔；

5.如权利要求2所述的mems环行器的批量共晶工装，其特征在于，所述中间固定板设置有多个第三通孔，所述下层限位板设置有多个所述磁铁定位孔；所述上层固定板与所述中间固定板之间内嵌有材料板；

6.如权利要求2所述的mems环行器的批量共晶工装，其特征在于，所述定位销钉设置在所述下层限位板上，所述下层限位板的尺寸不小于放置所述堆叠结构的整个区域的尺寸。

7.如权利要求1所述的mems环行器的批量共晶工装，其特征在于，相邻的两个所述凹槽之间的间距大于10mm。

8.一种mems环行器的批量共晶方法，其特征在于，应用如权利要求1至5任一项所述的mems环行器的批量共晶工装实现，包括：

9.如权利要求8所述的mems环行器的批量共晶方法，其特征在于，所述利用磁力施加结构将永磁体置于所述堆叠结构上，并将定位销钉与所述堆叠限位结构的定位孔对齐，包括：

10.如权利要求9所述的mems环行器的批量共晶方法，其特征在于，还包括：在所述堆叠结构共晶完成后，转动手持结构上的旋钮，将所述永磁体与堆叠结构分离；

技术总结
本申请适用于MEMS环行器生产技术领域，提供了一种MEMS环行器的批量共晶工装及方法，该批量共晶工装包括：堆叠限位结构、磁力施加结构和手持结构；堆叠限位结构上设置有呈阵列分布的凹槽和定位孔，每一凹槽用于盛放堆叠结构；磁力施加结构位于堆叠限位结构上方，用于将永磁体置于堆叠结构上；磁力施加结构设置有多组磁铁定位孔；多组磁铁定位孔中放置有永磁体；每组磁铁定位孔正对于堆叠结构；磁力施加结构通过定位销钉与堆叠限位结构的定位孔对齐；手持结构位于磁力施加结构的上方，用于施加压力给到堆叠结构。本申请的批量共晶工装能够降低堆叠固定MEMS环形器的操作难度，实现MEMS环形器的批量生产。

技术研发人员：许鹏,梁晓伟,谢姝静,郭文卓,段强
受保护的技术使用者：河北美泰电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14