微波类组合水密防护分析与解决措施

微波类组合水密防护分析与解决措施

阮波

贵州航天电子科技有限公司  贵州贵阳  550009

摘要：某微波组合本身未进行水密设计，在进行温度试验考核时，潮湿空气进入微波组合，影响产品参数，通过从“人、机、料、法”因素考虑分析，采取对“设备改造”和“产品灌封、喷漆”方式可达到微波组合水密防护。

关键词：微波组合  水密  防护

1概述

温度试验考核是产品生产中必不可少的重要环节，是产品质量检验的主要手段之一。贵阳空气湿度大，产品若没有进行密封性设计，且采用非防潮式温箱设备进行温度试验时，低温到高温转换过程中，产品外观有凝露，腔体内外因温度差异会形成压强差（产品外空气压强高于产品内空气压强），潮湿空气因高压强从产品的缝隙进入产品内部，随时间延长和温度变化，内部潮湿空气会形成水珠附在关键元器件或印制线上，直接影响产品参数，不利于产品调试和相关温度试验考核，影响产品的生产进度，成为制约产品生产的一大瓶颈。

2水密防护分析

产品本身是否具有水密防护设计，对温度试验中的水密防护起着决定性作用。因产品结构设计的局限性，某微波组合本身未进行水密设计，只能通过其它途径来达到水密防护。

产品温度试验过程中，涉及到“人、机、料、法、环、测”因素。其中，测量、测试与产品的水密防护无关；调试车间环境需通风通气、并确保人员健康，无改善可行性。因此，产品在温度试验中水密防护可从“人、机、料、法”因素考虑。

2.1人员因素

“人”即调试/试验人员，是产品调试、试验的主体，在温度试验过程中，是否按工艺执行，是否用橡皮塞密封温箱穿线孔，是否在正确的时间打开温箱箱门对产品的水密防护均起着重要作用。在工艺文件中明确对人员的要求和注意事项，规范工艺文件，可解决水密防护的人为因素。

2.2温度试验设备因素

“机”即为温度试验箱。在温度试验中，温箱的密封性、温箱是否具有驱潮功能等均对产品的水密防护起着关键作用。对温箱可进行更换或升级处理，增加驱潮附件，即可解决温度试验中产品的水密处理。但温箱设备改进需要较长时间，会严重影响产品当前批的生产进度。

2.3材料因素

材料即指密封温箱穿线孔的橡皮塞和维斯，对温箱的密封起着重要作用。产品在温度试验前，需用橡皮塞密封温箱穿线孔，因微波组合测试电缆较多及橡皮塞得老化，用橡皮塞密封的穿线孔往往存在较多缝隙；在温度试验时，温箱内部空间与外部空间因温度压强差存在空气对流，未能有效的防止潮气进入产品。可通过更换老化橡皮塞和另加维斯的方式解决水密防护的材料因素。

2.4工艺方法因素

产品设计无法改善，试验温箱升级改进没法即刻到位，在质量兼顾进度的情况下，以工艺方法的改进达到水密防护成为当前最具有操作性因素。通过各个因素的分析，在质量兼顾进度的情况下，当前最需解决的是温度试验设备的改造和工艺方法的改进，从而达到水密防护。

3水密措施设想及可实施性

微波类组合产品属高频组合，对水气十分敏感，在产品的调试试验中，采用何种措施能达到产品的水密防护，需通过合理的假设和相应的试验进行验证。

3.1温度试验设备改进方式

在不改变现有试验箱现在的升降温速率，为每台试验箱提供露点低于-60℃的干空气，在试验时手动送入试验箱置换箱内湿空气达到防露目的。该设备改进方案具有可操作性，能够满足产品温度环境试验的水密防护要求。

3.2塑料袋密封产品方式

塑料袋密封产品方式即为用塑料袋包裹产品并用线绑扎密封后再放入温箱进行温度环境试验考核。对产品套塑料袋在低温状态和低温转高温状态下进行摸底试验，通过传感器的探测，记录相应数据，经数据分析发现产品表面温度从-20℃降到-30℃用了50min，温箱内产品的温度传递较慢，说明塑料薄膜的热阻性太大，塑料袋的热传导性太差，影响袋内外的温度传递，塑料袋内空气温度变化速率没法满足产品温度试验要求，故塑料袋密封产品的方式不可取。

3.3绒布袋密封产品方式

绒布袋密封产品方式与塑料袋密封产品方式一致，不同的仅是材料上的变化，由塑料袋改为绒布袋。对产品套绒布袋在低温状态下进行摸底试验，通过传感器的探测，记录相应数据，经数据分析发现与塑料袋密封产品方式记录的数据相近，绒布袋热阻性较大，其热传导效率也没法满足产品温度试验要求，此种产品密封方式也不可取。

3.4金属工装密封产品方式

金属工装密封产品方式即为把产品放入金属工装内，再放入温箱进行温度环境试验考核。用金属工装密封微波接收组件在低温状态和高温状态下进行摸底试验，通过传感器的探测，记录相应数据，经数据分析发现金属工装内产品表面温度从+18℃降到-30℃用了110min，金属工装内产品的温度传递较慢，温度速变率没法满足产品温度试验要求，故确定金属密封产品的方式不可取。

3.5干燥剂吸潮方式

在试验温箱内采用变色硅胶干燥剂吸潮的方式进行温度环境试验。该方式先后经两小时低温、半小时高温的温度试验验证，变色硅胶由试验前的968.5g增加为978.5g，增重的10g即为温箱内潮湿空气含的部分水分，说明适量干燥剂能减低温箱内空气的湿度。

在进一步验证中，发现产品由低温（-40℃）升高温（50℃）过程中，仍会产生水雾。因此，产品温度环境试验中，干燥剂吸潮方式有效，但改善效果有限，是量变而非质变，不能从根本上解决产品水密防护问题，故建议不单独作为微波组合产品的水密防护措施。

3.6产品灌封、喷漆方式

产品灌封、喷漆方式即对产品本身进行密封处理。先对产品插座位置进行胶封，在对其盖板缝隙进行喷漆处理。

3.6.1密封措施与要求

⑴设备要求：选择性能较好温箱进行温度环境试验。

⑵人员要求：

①温箱穿线孔放置电缆应合适，且穿线孔的密封用橡皮塞和维斯进行双重密封，否则影响温箱密封性能；

②在产品温度试验中，产品低温及低温转高温过程，操作人员不允许打开温箱箱门；

③在温度试验结束后，低温状态下的产品在温箱中未恢复至常温状态，不允许打开箱门并取出产品。

⑶材料要求：试验设备穿线孔橡皮塞老化严重的需及时进行更换。

⑷产品要求：

除设计明确了部分密封措施外，工艺上应补充如下：

①微波组件的中低频插座完成装配后，其与腔体的缝隙需用D04硅橡胶进行灌封处理（从腔体内灌封，胶液不应覆盖未作灌封要求的元器件和印制线）；

②微波组件的高频插座在装配前，高频插座与腔体接触面需涂一层导电胶后再进行装配（非胶接面无导电胶液）；

③微波组件在初调中，参数调试应靠近指标范围的中间值，待初调完成后，再完成组件内中低频印制板的三防处理（微波接收组件印制板无需三防处理）；

④待产品初调和印制板三防完成后，微波组件腔体与对应的屏蔽盖板的缝隙进行三防喷漆处理（喷漆前，需用双重美纹纸对非三防处进行防护），若屏蔽盖板与腔体缝隙较大，则先在缝隙处用D04硅橡胶进行胶封（胶封平整，不凸出屏蔽盖板表面），然后再进行三防喷漆处理；

⑤微波组件在温度试验前，其腔体外观的螺钉孔（通孔）需用相应的螺钉进行紧固密封，待微波组合温度试验完毕后装入整机前，拆卸外加的紧固密封螺钉，放入存放盒留待其它产品的温度环境试验使用；

⑥微波组件在做温度冲击试验时（不带电测试的温度试验），放入温箱前，其高低频插座应用对应的胶盖进行密封处理。

3.6.2密封措施可实施性

该水密防护措施采取的灌封、三防喷漆成熟工艺，不存在工艺难点，且人员、设备、材料均能提供相应的保证，具有可实施性。

3.6.3产品风险评估

⑴产品电磁兼容试验要求组合之间腔体接触共地，产品缝隙三防喷漆后，因缝隙大小的不同，漆层厚度难以精确控制，漆层厚度太薄可能达不到产品密封效果，漆层厚度过厚可能会影响各组合金属腔体的接触，进一步影响产品电磁兼容试验；

⑵微波组件的屏蔽盖板在装配完成后，较难以打开，若屏蔽盖板装配完成后在其缝隙进行三防喷漆，则可能致使部分组合的屏蔽盖板无法打开，影响产品的可返修性。

4结论

通过以上各种水密防护措施的分析，在保证人员、材料方面的要求外，可从“设备改造”和“产品灌封、喷漆”这两种防护方式着手。两种方式均有可实施性，取其一即可满足产品的水密防护要求。建议同时进行，即设备改造完成前，采用“产品灌封、喷漆”水密防护方式，设备改造后，采用温箱水密防护措施。