微波器件新制造工藝：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,，一般采用鋁合金制造，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)省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,？采用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。

采用這種工藝的好處是節(jié)省了制造時(shí)間和實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的饋源/波導(dǎo)等器件的一體化免安裝調(diào)試,，且?guī)��?lái)的另外好處是大幅度減輕了產(chǎn)品重量,。下面舉例說(shuō)明：

波導(dǎo)器件
傳統(tǒng)的波導(dǎo)式金屬材料制造，見(jiàn)下圖

美國(guó)從事制造衛(wèi)星微波器件設(shè)計(jì)的工程師,，希望我們采用3D混合制造技術(shù)來(lái)替換以上軍用金屬波導(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(gè)部件重量只有金屬工藝的15%，即節(jié)省了85%重量,！這對(duì)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(wú)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(chē)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控制品質(zhì)：光潔度、電鍍層質(zhì)量關(guān)乎射頻阻抗,。另一個(gè)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(xiě)｛實(shí)用無(wú)線電｝一書(shū)的作者,，曾開(kāi)發(fā)出國(guó)產(chǎn)射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀的我國(guó)知名的射頻專(zhuān)家胡樹(shù)豪先生曾對(duì)我說(shuō),。因此,，我比較留意這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。 全塑射頻接插件在LDS技術(shù)起來(lái)前,，不能實(shí)現(xiàn),，是基于： 第一：塑料電鍍層抗剝離指標(biāo)差； 第二：電鍍層厚度不便于精確控制,； 第三：電鍍層剛性太強(qiáng),，彈性不足； 第四：不能精確實(shí)現(xiàn)選擇鍍,，不需要金屬的部分不好遮蔽,。 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)此化學(xué)生長(zhǎng)的金屬層，克服了以上所有缺陷,。并且可以通過(guò)手機(jī)和汽車(chē)行業(yè)嚴(yán)格的高溫高濕后抗剝離測(cè)試,。因此，開(kāi)始發(fā)揮注塑件制造便宜,、產(chǎn)能大優(yōu)勢(shì),，導(dǎo)入到射頻接插件領(lǐng)域，下圖是采用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
大型的軍艦上面天線,，需要考慮減輕重量，美國(guó)隱形軍艦采用了一種塑料技術(shù)制造的3D分形天線,，其組件是3D打印成型的,，見(jiàn)下圖：

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

否則采用傳統(tǒng)的FPC和電路板技術(shù),，安裝誤差大，調(diào)試難度高,，重量重,。當(dāng)然制造成本也高。

3D混合制造技術(shù)是剛出現(xiàn)的新工藝,，還不為行業(yè)所知,，需要廣大微波工程師/工藝師多推廣。

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