(一)、封裝外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

TR組件目前常用的高功率發(fā)熱芯片主要有GaAs，GaN和LTCC，其中典型的整體金屬外殼TR組件的幾乎都為封閉式盒體結(jié)構(gòu)。GaAs，GaN芯片直接或間接(有過渡層)焊接在殼體上，然后和印制板進(jìn)行鍵合，然后整個盒體進(jìn)行密封裝。

該種形式TR的氣密封裝形式簡便，但是厚度受限，一般不低于5mm。我所目前常用微波、毫米波TR組件主要是Ku，K，Ka頻段，半波長在5~11毫米。當(dāng)TR組件的厚度受限時，就采用局部氣密封裝的形式，將天線和TR做成LTCC然后將LTCC焊接在TR背板上，對LTCC進(jìn)行局部氣密封。

相控陣毫米波導(dǎo)引頭TR組件由于厚度受限，設(shè)計采用局部氣密封裝方式。相控陣毫米波導(dǎo)引頭天線的間距為9mm，TR組件封裝外殼典型結(jié)構(gòu)為間距9mm的磚式結(jié)構(gòu)。雙面焊接LTCC基板，單面焊接2片，該TR背板上要同時集成LTCC及收發(fā)電路，中間還有部分波導(dǎo)，尺寸小，器件集成度好，安裝定位要素多，精度要求高。該TR背板不僅是所有元器件的安裝載體，也是整個TR抵抗環(huán)境應(yīng)力破壞的基體，對設(shè)計該背板的材料除應(yīng)與LTCC進(jìn)行熱匹配外，還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度抵抗沖擊、振動等環(huán)境因素的破壞。

為了與芯片的熱膨脹系數(shù)相匹配以減少工作時芯片受熱應(yīng)力破壞的可能，應(yīng)根據(jù)芯片的熱膨脹系數(shù)選擇與之相近的硅鋁合金復(fù)合材料，硅鋁合金復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)目前外洋有5，6，7，9，11，13，15，17等規(guī)格，國內(nèi)廠家的產(chǎn)品還不能全部覆蓋外洋的規(guī)格。由于加工性能和采購周期的限制，結(jié)合對國內(nèi)相關(guān)使用情況的調(diào)研結(jié)果，對膨脹系數(shù)為9和11兩種規(guī)格的材料進(jìn)行了相關(guān)的驗證。從試驗結(jié)果來看，膨脹系數(shù)為9和11的硅鋁合金復(fù)合材料材料LTCC封裝的TR組件殼體的要求

除上述電路總體要求外，由于相控陣毫米波導(dǎo)引頭項目TR組件外殼采用新型封裝材料硅鋁合金復(fù)合材料為基體材料，因其高脆性特點，結(jié)合氣密封裝性與環(huán)境適應(yīng)性要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計需保護(hù)其加工工藝性、鍍覆性能、焊接性能以及使用性能等。

(二)、蝶形微波器外殼自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)優(yōu)化的功能需求

目前原有蝶形微波器外殼生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率為4.2個/分鐘，并且至少需要5名熟練操作的工人負(fù)責(zé)整條生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)。由于原有生產(chǎn)線控制系統(tǒng)核心芯片采用C8051F020，與32位處理器相比，其處理性能較低，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理能力較弱，隨著蝶形微波器外殼產(chǎn)品要求越來越高，這樣使得新蝶形微波器外殼自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的功能需求也要發(fā)生變化。

蝶形微波器外殼自動生產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)工藝流程分為落料沖壓沖孔、沖壓成型、攻絲、放置螺釘、沖壓螺釘五個工序以及每個工序之間機(jī)械手自動搬運(yùn)工作過程。為了滿足優(yōu)化后的系統(tǒng)能夠通過機(jī)械手自動搬運(yùn)實現(xiàn)蝶形微波器外殼的全自動化生產(chǎn)的需要，并保護(hù)其系統(tǒng)的優(yōu)良性，同時也為了系統(tǒng)能夠為后期自動生產(chǎn)線升級預(yù)留相關(guān)功能，將蝶形微波器外殼自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的功能需求分為以下五個主要部分：

(1)生產(chǎn)自動化。控制系統(tǒng)需要形成一套全自動化生產(chǎn)工藝流程，實現(xiàn)蝶形微波器外殼自動化生產(chǎn)，同時控制系統(tǒng)需有手動調(diào)試功能，方便該生產(chǎn)線上單個設(shè)備專機(jī)或者個別工序上下料機(jī)械手搬運(yùn)過程的調(diào)試。

(2)生產(chǎn)化。由于該自動生產(chǎn)線自動化程度好，生產(chǎn)的性尤為重要。

為了保護(hù)微波器外殼自動生產(chǎn)線的運(yùn)行，考慮的是該生產(chǎn)線各個設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝和控制系統(tǒng)的優(yōu)良性，在生產(chǎn)運(yùn)行時，一保護(hù)現(xiàn)場操作人員人身，防止各個設(shè)備的誤動作，如壓力機(jī)上下位檢測，模具位置到位檢測，機(jī)械手限位檢測，吸盤壓力檢測，氣缸上下位檢測；二保護(hù)穩(wěn)定性好，由于工廠現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境惡劣，需要控制系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗干擾能力；第三控制系統(tǒng)較終實現(xiàn)能夠自動診斷該生產(chǎn)線故障并具有警報功能。

(3)機(jī)械手搬運(yùn)精度適宜化。目前受到機(jī)械模具的限制，要求具有較高的搬運(yùn)精度，才能保護(hù)物料地放在指定的位置。

(4)生產(chǎn)效率化。在生產(chǎn)企業(yè)注重效益優(yōu)先，生產(chǎn)速度是產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵因素，優(yōu)化后預(yù)計每分鐘生產(chǎn)8-12個。在保護(hù)生產(chǎn)性的前提下，同時對機(jī)械手的運(yùn)動速度提出了確定的要求。

(5)開放性和可擴(kuò)展性好。根據(jù)蝶形微波器外殼的產(chǎn)品要求不斷提高，生產(chǎn)工藝流程日益復(fù)雜，為了使企業(yè)在未來發(fā)展中保持競爭力，保護(hù)控制系統(tǒng)具有良好的開放性和可擴(kuò)展性。