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(kāi)展中，通過(guò)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(guò)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(guò)程中，不少科研專(zhuān)家將重點(diǎn)放在了相控陣體制雷達(dá)上面，通過(guò)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(lái)看，已經(jīng)超過(guò)了總體造價(jià)的60%。不過(guò)，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(guò)程中，微波組件常會(huì)出現(xiàn)這樣、那樣的問(wèn)題，故障問(wèn)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(wèn)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(guò)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(wèn)題，在修理過(guò)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(lái)完成修理。不過(guò)，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(wèn)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(wèn)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(wú)論是新增電路或器件，還是元電路，在電路組裝過(guò)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(wàn)級(jí)凈化的特質(zhì)，對(duì)于封裝、鍵合等工序，可保持在1萬(wàn)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(shuō)明書(shū)，按照說(shuō)明書(shū)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(lái)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(guò)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(lái)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(shù)脂貼片法來(lái)完成。

在環(huán)氧粘接工藝的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要依靠黏接劑來(lái)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(kāi)展情況上來(lái)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(kāi)展過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)進(jìn)行調(diào)整。球焊和楔焊是常見(jiàn)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(guò)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(lái)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(pán)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(yǔ)

合理使用微組裝工藝技術(shù)，對(duì)微波組件故障類(lèi)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(wèn)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(lái)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(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)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.