【無線射頻電路】-微波器件的新制造工藝-3D混合制造技術(shù)（3D打印+LDS）

----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----微波器件的新制造工藝--3D混合制造技術(shù)（3D打印+LDS）微波器件指天線/功分器/PA功放/波導(dǎo)等等，安裝在衛(wèi)星/飛機(jī)上的部件需要輕質(zhì)化，一般采納鋁合金制造，但器件一些部分之間需要絕緣處理，能否一體化3D制造，節(jié)約制造成本且降低組裝調(diào)試費(fèi)用？還能大幅度的減輕產(chǎn)品重量呢？采納新型的塑料成型技術(shù)：3D混合制造可以到達(dá)要求，3D混合制造步驟是3D打印成型/激光LDS選擇性沉積金屬。

采納這種工藝的好處是節(jié)約了制造時間和實(shí)現(xiàn)了簡單的饋源/波導(dǎo)等器件的一體化免安裝調(diào)試，且?guī)淼牧硗夂锰幨谴蠓葴p輕了產(chǎn)品重量。

下面舉例說明：

波導(dǎo)器件

傳統(tǒng)的波導(dǎo)式金屬材料制造，見下圖

2023年9月，筆者參與CTIA展覽，從事制造衛(wèi)星微波器件設(shè)計(jì)的工程師，盼望我們采納3D混合制造技術(shù)來替換以上用金屬波導(dǎo)器件，我司制造產(chǎn)品如下，先3D打印成型，再在內(nèi)部墻壁金屬化，這個部件重量只有金屬工藝的15%，即節(jié)約了85%重量！這對衛(wèi)星和飛機(jī)中微波通訊系統(tǒng)減重意義非凡！

射頻接插件

射頻接插件，是在無線通訊設(shè)備中廣泛使用的一種元件，傳統(tǒng)的都是金屬件車削加工后電鍍。困擾著這行業(yè)之技術(shù)難點(diǎn)是3G以上頻段的接插件難以掌握品質(zhì)：光滑度、電鍍層質(zhì)量關(guān)乎射頻阻抗。另一個困難就是降低制造成本。"3G以上的射頻線和接插件真能合格的不多'撰寫｛有用無線電｝一書的，曾開發(fā)出國產(chǎn)射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀的我國知名的射頻專家胡樹豪先生曾對我說。因此，我比較留意這個領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。全塑射頻接插件在LDS技術(shù)起來前，不能實(shí)現(xiàn)，是基于：第一：塑料電鍍層抗剝離指標(biāo)差；其次：電鍍層厚度不便于精確掌握；第三：電鍍層剛性太強(qiáng)，彈性不足；第四：不能精的確現(xiàn)選擇鍍，不需要金屬的部分不好遮擋???。然而，LDS是一種在塑膠上選擇性沉積金屬方法。其在塑膠上是存在根，并據(jù)此化同學(xué)長的金屬層，克服了以上全部缺陷。并且可以通過手機(jī)和汽車行業(yè)嚴(yán)格的高溫高濕后抗剝離測試。因此，開頭發(fā)揮注塑件制造廉價、產(chǎn)能大優(yōu)勢，導(dǎo)入到射頻接插件領(lǐng)域，下圖是采納注塑工藝制造的射頻接插件，再選擇性金屬化

下圖是注塑模具及其注塑件：

3D構(gòu)型天線

大型的艦上面天線，需要考慮減輕重量，隱形艦采納了一種塑料技術(shù)制造的3D分形天線，其組件是3D打印成型的，見下圖：

事實(shí)上，許多3D構(gòu)型且要選擇性金屬化的天線，且可以采納本文提到的混合制造技術(shù)：

否則采納傳統(tǒng)的FPC和電路板技術(shù)，安裝誤差大，調(diào)試難度高，重量重。