Способ изготовления магнитоперестраиваемого свч-элемента

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологии изготовления генераторных головок. Цель изобретения миниатюризация СВЧ-элемента достигается тем, что после ориентации осуществляют фиксацию резонатора на торце диэлектрического цилиндрического стержня с помощью термопластичного клея, проводят соосное перемещение стержня относительно держателя до контакта резонатора со слоем термореактивного клея на торце держателя, для закрепления резонатора выбирают термопластичный клей с температурой размягчения T_p, определяемой из выражения, приведенного в описании изобретения. Устройство, реализующее способ, содержит сферический резонатор 1, цилиндрический диэлектрический стержень 2, слой термопластического клея 3, направляющий элемент 4 в виде капсулы, внешние источники 6 и 7, держатель. 3 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологии изготовления генераторных головок. Целью изобретения является минианитюризация СВЧ-элемента. На фиг. 1 показана схема ориентации и предварительной фиксации резонатора на вспомогательном стержне; на фиг. 2 процесс закрепления резонатора на держателе; на фиг. 3 температурный режим процесса закрепления резонатора. Сферический резонатор 1 (фиг. 1) выполненный из монокристаллического феррита, вместе с цилиндрическим стержнем 2, на торец которого, обращенный к резонатору 1, нанесен слой термопластичного клея 3, помещается в направляющий элемент в виде капсулы 4. Стержень 2 имеет возможность осевого перемещения в капсуле 4 для фиксации положения резонатора 1 в капсуле (положение 5). Капсула 4 с резонатором 1 и стержнем 2 размещена в магнитном поле, создаваемом внешними источниками 6 и 7, причем капсула 4 имеет возможность поворота в этом поле. Направление поворота для наглядности показано совпадающим с плоскостью чертежа. На фиг. 2 показан держатель 8, на торец которого, соединяемый с резонатором 1, нанесен слой термореактивного эпоксидного клея 9. Соосность вспомогательного держателя 2 и рабочего держателя 8 обеспечивается направляющими элементами 10 и 11. Фиг. 3 иллюстрирует температурный режим процесса переклеивания во времени, где Т_т температура устойчивой термостабильности термореактивного клея; Т_р температура размягчения термопластичного клея; Т_п температура полимеризации термореактивного клея; τ_р время полимеризации термореактивного клея при температуре Т_п; τ_п время отделения по месту соединения резонатора 1 со вспомогательным стержнем 2 при температуре Т_р, при этом Т_п < Т_р < Т_т. Способ изготовления магнитного элемента по данному изобретению заключается в выполнении следующих технологических операций. Средствами механической обработки (резание, шлифование, доводка) осуществляют формообразование сферического резонатора 1 из монокристаллического феррита, керамического держателя 8 и стержня 2. Сферический резонатор 1 помещают на дно капсулы 4 (см. фиг. 1), в которую затем устанавливают вспомогательный стержень 2, обращая его в сторону резонатора 1 торцом, на который нанесен слой термопластичного клея 3. Капсула 4 в качестве направляющего элемента обеспечивает осесимметричную ориентацию резонатора 1 и стержня 2 с расположением центра сферы резонатора 1 на оси стержня 2. Собранный узел помещают в магнитное поле, создаваемое фиксированными внешними источниками 6 и 7. Под действием этого поля сферический резонатор 1 за счет магнитной анизотропии поворачивается осью легкого намагничивания вдоль направления приложенного поля. Таким образом, осуществляют первый этап магнитной ориентации резонатора 1. При этом сохраняется размещение центра сферы резонатора на стержне 2, обеспечиваемое капсулой 4. В этом положении сферический резонатор 1 прижимается к дну капсулы 4 посредством стержня 2, который занимает при этом положение 5, т.е. осуществляется фиксация резонатора 1относительно стержня 2 и капсулы 4, причем обеспечивается эта фиксация только за счет усилия прижатия, так как термопластичный клей при комнатной температуре находится в твердом состоянии и склеивания места соединения не происходит. Далее капсула 4 с прижимными резонатором 1 и стержнем 2 поворачивается в направлении, показанном стрелкой, на определенный угол относительно направления магнитного поля, создаваемого внешними источниками 6 и 7, после чего стержень 2 приподнимается, освобождая резонатор 1, который под действием магнитного поля поворачивается вторым направлением легкого намагничивания вдоль этого поля. Таким образом, осуществляется второй этап угловой ориентации резонатора 1 в магнитном поле, после чего резонатор 1 вновь прижимается стержнем 2 к дну капсулы 4 (положение 5), т.е. производится фиксация резонатора 1 относительно стержня 2. Очевидно, что может быть несколько этапов угловой ориентации в зависимости от функциональных требований, предъявляемых к резонатору. Принципиальным моментом является наличие по меньшей мере двух этапов угловой ориентации, требующих только фиксации положения резонатора относительно держателя без их соединения. После контроля точности ориентации и параметров сферического резонатора соответствующими измерительными приборами и средствами метрологии осуществляют нагрев капсулы 4 с деталями до температуры Т_р. При этом термопластичный клей 3 разогревается, размягчается и, переходя в жидкое стекло, частично перераспределяется, стекает на поверхность резонатора 1. При последующем охлаждении термопластичный клей 3 полимеризуется, образуя клеевое соединение резонатора 1 со стержнем 2. Таким образом осуществляется промежуточная фиксация сферического резонатора 1 на стержне 2. Полученный узел извлекают из капсулы 4 и устанавливают, базируя наружной цилиндрической поверхностью стержня 2, в направляющие элементы 10 (см. фиг. 2) с диаметрально противоположной стержню 3 стороны резонатора 1 устанавливают держатель 8, соосность которого стержню 2 обеспечивается направляющими элементами 11, с предварительно нанесенным на торец, обращенный к резонатору 1, слоем термореактивного эпоксидного клея 9, т.е. клея, полимеризующегося при повышении температуры. Таким образом обеспечивается строго заданное взаимное расположение держателя 8 и сферического резонатора 1. В этом положении осуществляют нагрев собранной конструкции до температуры Т_п, при которой происходит полимеризация термореактивного клея 9, и выдерживают в течение времени τ_п, достаточного для завершения процессов полимеризации (см. фиг. 3). Таким образом, осуществляется реализация неразъемного соединения резонатора 1 с держателем 8. Далее температуру повышают до величины Т_р, при которой термопластичный клей 3 размягчается и после выдержки в течение времени, достаточного для полного размягчения, отделяют стержень 2 и резонатор 3. При этом, поскольку температура Т_р меньше, чем температура устойчивой термостабильности Т_т термореактивного клея 9, нарушения качества соединения резонатора 1 с держателем 8 не происходит. Далее полученный элемент охлаждают и удаляют остатки термопластичного клея с поверхности резонатора. П р и м е р. Способ был опробован на опытной партии элементов, являющихся резонансными элементами связи в СВЧ-фильтрах и характеризующихся такими геометрическими параметрами, как диаметр резонатора 0,3-0,6 мм при диаметре цилиндрической поверхности держателя 0,4-0,6 мм. В процессе изготовления использовались в качестве термопластичного клея смола СФ-010, а в качестве термореактивного клея эпоксидный клей ВТ-25-200 и следующие значения температур Т 80^оС; Т 150^оС, Т 250^оС. Электромагнитные параметры полученных таким образом элементов подтверждают промышленную полезность и эффективность предлагаемого способа, позволяющего практически впервые изготавливать магнитные элементы, отвечающие современным требованиям миниатюризации приборов.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПЕРЕСТРАИВАЕМОГО СВЧ-ЭЛЕМЕНТА, включающий осевую и азимутальную ориентацию сферического резонатора, выполненного из монокристаллического феррита, относительно оси цилиндрического диэлектрического держателя, закрепление резонатора на торце держателя термореактивным клеем путем нагрева, выдержки до полимеризации клея и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью миниатюризации СВЧ-элемента, после ориентации осуществляют фиксацию резонатора на торце диэлектрического цилиндрического стержня с помощью термопластичного клея, проводят соосное перемещение стержня относительно держателя до контакта резонатора со слоем термореактивного клея на торце держателя, для закрепления резонатора выбирают термопластичный клей с температурой размягчения Т_р, определяемой из выражения T_п<T<T, где Т_п температура полимеризации термореактивного клея ^oС, Т_т температура устойчивой термостабильности термореактивного клея, ^oС, а после полимеризации термореактивного клея повышают температуру узла до температуры размягчения термопластичного клея, при которой отделяют стержень резонатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3