一種金屬釬焊封接型氣密電連接器及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電連接器結(jié)構(gòu)與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬釬焊封接型氣密電連接器及其制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]空間和水下使用的電連接器通常要求具有氣密封、水密封等性能，常規(guī)的密封是利用玻璃體將可伐合金、不銹鋼等材質(zhì)的殼體與可伐合金的內(nèi)導(dǎo)體在850-980°C的高溫下進(jìn)行封接，其中殼體與內(nèi)導(dǎo)體均為可伐合金的匹配封接，其他非可伐合金材質(zhì)的殼體與可伐/非可伐合金材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體的封接為壓縮封接。
[0003]這種封接方式存在以下缺點(diǎn):
1、采用玻璃體在高溫條件下對可伐合金材質(zhì)的殼體和內(nèi)導(dǎo)體封接，封結(jié)后對接觸件進(jìn)行電鍍，細(xì)小的可伐合金內(nèi)導(dǎo)體會退火變軟，難以保持足夠的剛性以支持高強(qiáng)度的插撥連接。
[0004]2、需要拴線電鍍離散的內(nèi)導(dǎo)體，使內(nèi)導(dǎo)體鍍層連續(xù)性不好或者耐蝕性不強(qiáng)，即使采用化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍鈀、浸鍍金后加鍍金也需要拴線連接。
[0005]3、可伐合金材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體導(dǎo)電能力不強(qiáng)，鍍金只能降低其表面電阻值，大電流傳輸會引起過大的溫升。
[0006]4、可伐合金重量大，用于航空航天的電子產(chǎn)品會受到局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種金屬釬焊封接型氣密電連接器及其制造工藝，可以解決氣密電連接器的內(nèi)導(dǎo)體剛性、表面鍍層連續(xù)性和導(dǎo)電能力較差，以及氣密電連接器重量較大的問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一方面，提供一種金屬釬焊封接型氣密電連接器，包括陶瓷安裝板、表面設(shè)有可釬焊的金屬鍍層I的殼體和多個表面設(shè)有可釬焊的金屬鍍層II的內(nèi)導(dǎo)體；陶瓷安裝板上設(shè)有多個安裝孔，陶瓷安裝板的外沿和安裝孔內(nèi)壁均設(shè)有可釬焊的金屬層；內(nèi)導(dǎo)體插接在陶瓷安裝板上的安裝孔中，殼體套接在陶瓷安裝板上，內(nèi)導(dǎo)體、陶瓷安裝板和殼體通過釬焊的方式固定連接。
[0009]作為優(yōu)選，殼體表面的金屬鍍層I包括內(nèi)層的鍍鎳層，以及外層的鍍金或鍍錫層。
[0010]作為優(yōu)選，殼體的材質(zhì)為鋁合金、高硅鋁合金、碳化硅-鋁復(fù)合材料和PEEK碳纖維復(fù)合材料中的一種。
[0011]作為優(yōu)選，內(nèi)導(dǎo)體表面的金屬鍍層II包括內(nèi)層的鍍鎳層和外層的鍍金層。
[0012]作為優(yōu)選，內(nèi)導(dǎo)體的材質(zhì)為青銅或鈹青銅材料。
[0013]作為優(yōu)選，陶瓷安裝板上可釬焊的金屬層材質(zhì)為鉬錳、鎢錳和銀鈀合金中的一種。
[0014]作為優(yōu)選，陶瓷安裝板是由氧化鋁、氧化鋯和氮化鋁中的一種燒結(jié)而成。
[0015]作為優(yōu)選，金屬接觸件為插針或插孔；插針為實(shí)心插針或彈性絞線插針；插孔為彈性插孔或非彈性插孔。
[0016]另一方面，提供一種金屬釬焊封接型氣密電連接器的制造工藝，包括如下步驟: 在殼體表面鍍上可釬焊的金屬鍍層I;
在內(nèi)導(dǎo)體表面鍍上可釬焊的金屬鍍層II ;
對陶瓷安裝板進(jìn)行金屬化處理，在陶瓷安裝板外沿和的安裝孔內(nèi)壁形成可釬焊的金屬層；
將表面設(shè)有金屬鍍層I的殼體和表面設(shè)有金屬鍍層II的內(nèi)導(dǎo)體，以及設(shè)有金屬層的陶瓷安裝板，通過焊料以釬焊的方式進(jìn)行焊接以形成氣密封接。
[0017]作為優(yōu)選，焊料為熔點(diǎn)為305~310°C的Pb-Sn釬料、熔點(diǎn)260°C的銀鉍焊料和熔點(diǎn)為280 °C的金錫焊料中的一種。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明的內(nèi)導(dǎo)體是在高溫封接前進(jìn)行的電鍍處理，在焊接組裝的過程中采用的焊料熔點(diǎn)在260~310°C，對內(nèi)導(dǎo)體的性能影響較小，可以使內(nèi)導(dǎo)體保持足夠的剛性以支持高強(qiáng)度的插撥連接。
[0019]2、本發(fā)明的內(nèi)導(dǎo)體是單獨(dú)進(jìn)行電鍍處理的，不需要對內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行栓線連接，可以使內(nèi)導(dǎo)體表面能夠形成連續(xù)性良好的鍍層，從而使內(nèi)導(dǎo)體具有優(yōu)良的耐蝕性能。
[0020]3、本發(fā)明的內(nèi)導(dǎo)體為青銅或鈹青銅材質(zhì)，導(dǎo)電率更高使內(nèi)導(dǎo)體能夠具有更好的導(dǎo)電性能，不會因?yàn)榇箅娏鱾鬏敹疬^大的溫升。
[0021]4、本發(fā)明的殼體為鋁合金、高硅鋁合金、碳化硅-鋁復(fù)合材料或PEEK碳纖復(fù)合材料的材質(zhì)材料制成，可以使殼體的重量更輕，可廣泛用于航空航天的電子產(chǎn)品中。
[0022]5、本發(fā)明的內(nèi)導(dǎo)體、陶瓷安裝板和殼體是在裝配在一起后，再采用焊料通過釬焊的方式直接封接在一起的，生產(chǎn)效率更高。
【附圖說明】
[0023]圖1為金屬釬焊封接型氣密電連接器的爆炸圖；
圖2為組裝好的金屬釬焊封接型氣密電連接器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為金屬釬焊封接型氣密圓形電連接器的爆炸圖；
圖4為金屬釬焊封接型氣密圓形電連接器的陶瓷安裝板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為金屬釬焊封接型氣密矩形電連接器的爆炸圖；
圖6為金屬釬焊封接型氣密射頻電連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:1、內(nèi)導(dǎo)體；2、陶瓷安裝板；3、殼體；4、安裝孔；5、氣密電連接器；6、金屬鍍層I ;7、金屬鍍層II ;8、金屬層；9、橡膠界面墊；10、法蘭安裝墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0026]實(shí)施例1:參考圖1和2，在鋁合金材質(zhì)的殼體3表面先鍍鎳再鍍金，使殼體3表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層I 6 ;在青銅材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體I表面先鍍鎳再鍍金，使內(nèi)導(dǎo)體I表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層II 7 ;采用厚膜法對陶瓷安裝板2進(jìn)行局部金屬化處理，在氧化鋁材質(zhì)的陶瓷安裝板2外沿和的安裝孔4內(nèi)壁形成可釬焊的鉬錳合金材質(zhì)的金屬層8。
[0027]將內(nèi)導(dǎo)體I插接在陶瓷安裝板2上的安裝孔4中，殼體3套接在陶瓷安裝板2上，采用焊料為熔點(diǎn)305~310°C的高鉛Pb-Sn系釬料，通過回流焊接的方式對內(nèi)導(dǎo)體1、陶瓷安裝板2和殼體3進(jìn)行氣密封接形成氣密電連接器5。在環(huán)保要求較高時，焊料可選用熔點(diǎn)2600C的銀鉍焊料或熔點(diǎn)為280°C的金錫焊料。
[0028]對陶瓷安裝板2進(jìn)行局部金屬化處理所采用的方法是厚膜法:在有機(jī)介質(zhì)中摻入微細(xì)金屬粉、氧化物、玻璃粉或陶瓷粉末混合成為漿料，均勻涂抹在陶瓷安裝板2外沿和的安裝孔4內(nèi)壁上，高溫?zé)Y(jié)后形成厚度15~25微米的高導(dǎo)電率、結(jié)合牢固的金屬化層，鉬錳和鎢錳金屬層上再化學(xué)沉積鎳層，而銀鈀金屬化層則直接滿足釬焊要求。然后用釬料將陶瓷安裝板2和金屬化層焊接在一起時，其主要流程如下:陶瓷表面做金屬化燒滲一沉積金屬薄膜一加熱焊料使陶瓷與金屬焊封。
[0029]實(shí)施例2:參考圖1和2，在鋁合金材質(zhì)的殼體3表面先鍍鎳再鍍金，使殼體3表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層I 6 ;在青銅材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體I表面先鍍鎳再鍍金，使內(nèi)導(dǎo)體I表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層II 7 ;采用厚膜法對陶瓷安裝板2進(jìn)行局部金屬化處理，在氧化鋁材質(zhì)的陶瓷安裝板2外沿和的安裝孔4內(nèi)壁形成可釬焊的銀鈀合金材質(zhì)的金屬層8。
[0030]將內(nèi)導(dǎo)體I插接在陶瓷安裝板2上的安裝孔4中，殼體3套接在陶瓷安裝板2上，采用焊料為熔點(diǎn)305~310°C的高鉛Pb-Sn系釬料，通過回流焊接的方式對內(nèi)導(dǎo)體1、陶瓷安裝板2和殼體3進(jìn)行氣密封接形成氣密電連接器5。在環(huán)保要求較高時，焊料可選用熔點(diǎn)2600C的銀鉍焊料或熔點(diǎn)為280°C的金錫焊料。
[0031]實(shí)施例3:參考圖1和2，在鋁合金材質(zhì)的殼體3表面先鍍鎳再鍍錫，使殼體3表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍錫層的可釬焊的金屬鍍層I 6 ;在青銅材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體I表面先鍍鎳再鍍金，使內(nèi)導(dǎo)體I表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層II 7 ;采用厚膜法對陶瓷安裝板2進(jìn)行局部金屬化處理，在氧化鋁材質(zhì)的陶瓷安裝板2外沿和的安裝孔4內(nèi)壁形成可釬焊的鉬錳合金材質(zhì)的金屬層8。
[0032]將內(nèi)導(dǎo)體I插接在陶瓷安裝板2上的安裝孔4中，殼體3套接在陶瓷安裝板2上，采用焊料為熔點(diǎn)305~310°C的高鉛Pb-Sn系釬料，通過回流焊接的方式對內(nèi)導(dǎo)體1、陶瓷安裝板2和殼體3進(jìn)行氣密封接形成氣密電連接器5。在環(huán)保要求較高時，焊料可選用熔點(diǎn)2600C的銀鉍焊料或熔點(diǎn)為280°C的金錫焊料。
[0033]實(shí)施例4:參考圖1和2，在鋁合金材質(zhì)的殼體3表面先鍍鎳再鍍錫，使殼體3表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍錫層的可釬焊的金屬鍍層I 6 ;在青銅材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體I表面先鍍鎳再鍍金，使內(nèi)導(dǎo)體I表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層II 7 ;采用厚膜法對陶瓷安裝板2進(jìn)行局部金屬化處理，在氧化鋁材質(zhì)的陶瓷安裝板2外沿和的安裝孔4內(nèi)壁形成可釬焊的銀鈀合金材質(zhì)的金屬層8。
[0034]將內(nèi)導(dǎo)體I插接在陶瓷安裝板2上的安裝孔4中，殼體3套接在陶瓷安裝板2上，采用焊料為熔點(diǎn)305~310°C的高鉛Pb-Sn系釬料，通過回流焊接的方式對內(nèi)導(dǎo)體1、陶瓷安裝板2和殼體3進(jìn)行氣密封接形成氣密電連接器5。在環(huán)保要求較高時，焊料可選用熔點(diǎn)2600C的銀鉍焊料或熔點(diǎn)為280°C的金錫焊料。
[0035]實(shí)施例5:參考圖1和2，在PEEK碳纖維復(fù)合材料材質(zhì)的殼體3表面先鍍鎳再鍍金，使殼體3表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層I 6 ;在青銅材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體I表面先鍍鎳再鍍金，使內(nèi)導(dǎo)體I表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層II 7 ;采用厚膜法對陶瓷安裝板2進(jìn)行局部金屬化處理，在氧化鋁材質(zhì)的陶瓷安裝板2外沿和的安裝孔4內(nèi)壁形成可釬焊的鉬錳合金材質(zhì)的金屬層8。
[0036]將內(nèi)導(dǎo)體I插接在陶瓷安裝板2上的安裝孔4中，殼體3套接在陶瓷安裝板2上，采用焊料為熔點(diǎn)305~310°C的高鉛Pb-Sn系釬料，通過回流焊接的方式對內(nèi)導(dǎo)體1、陶瓷安裝板2和殼體3進(jìn)行氣密封接形成氣密電連接器5。在環(huán)保要求較高時，焊料可選用熔點(diǎn)2600C的銀鉍焊料或熔點(diǎn)為280°C的金錫焊料。
[0037]實(shí)施例6:參考圖1和2，在PEEK碳纖維復(fù)合材料材質(zhì)的殼體3表面先鍍鎳再鍍金，使殼體3表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層I 6 ;在青銅材質(zhì)的內(nèi)導(dǎo)體I表面先鍍鎳再鍍金，使內(nèi)導(dǎo)體I表面形成包括由內(nèi)到外的鍍鎳層和鍍金層的可釬焊的金屬鍍層II 7 ;采用厚膜法對陶瓷安裝板2進(jìn)行局部金屬化處理，在氧化鋁材質(zhì)的陶瓷安裝板2外沿和的安裝孔4內(nèi)壁形成可釬焊的銀鈀合金材質(zhì)的金屬層8。
[0038]將內(nèi)導(dǎo)體I插接在陶瓷安裝板2上的安裝孔4中，殼體3套接在陶瓷安裝板2上，采用焊料為熔點(diǎn)305~310°C的高鉛Pb-Sn系釬料，通過回流焊接的方式對內(nèi)導(dǎo)體1、陶瓷安裝板2和殼體3進(jìn)行氣密封接形成氣密電連接器5。在環(huán)保要求較高時，焊料可選用熔點(diǎn)