マイクロ波デバイスの新しい製造プロセス - 3Dハイブリッド製造技術（3Dプリント+LDS）

この投稿は Little Soft Bear によって 2017-5-30 10:38 に最後に編集されました。

マイクロ波デバイスとは、アンテナ/電力分配器/PAアンプ/導波管などを指します。衛星/航空機に搭載される一部のコンポーネントは軽量である必要があり、通常はアルミニウム合金で作られています。ただし、デバイスの一部は絶縁する必要があります。これらを3D製造に統合して、製造コストを節約し、組み立てとデバッグのコストを削減できますか？製品の重量も大幅に軽減できますか？これは、新しいタイプのプラスチック成形技術である 3D ハイブリッド製造を使用することによってのみ実現できます。3D ハイブリッド製造の手順は、3D プリント成形/レーザー LDS による金属の選択的堆積です。このプロセスを採用する利点は、製造時間を節約し、インストールやデバッグなしで複雑な給電源/導波管やその他のコンポーネントの統合を実現できることです。もう 1 つの利点は、製品の重量が大幅に軽減されることです。
導波管デバイス△従来の導波管金属材料製造 2014年に米国で開催されたCTIA展示会で、米国の衛星マイクロ波デバイスの設計に携わるエンジニアは、上記の金属導波管を3Dハイブリッド製造技術で置き換えることを希望しました。当社は以下の製品を製造しています。まず、3Dプリントを使用してコンポーネントを形成し、次に内壁を金属化します。このコンポーネントの重量は、金属プロセスの重量のわずか15％で、85％の重量を節約します。これは、衛星や航空機のマイクロ波通信システムの重量を軽減する上で大きな意義があります。

RFコネクタ
無線周波数コネクタは、無線通信機器で広く使用されているコンポーネントです。従来、金属部品を旋削して電気メッキすることで製造されています。この業界を悩ませている技術的な難しさは、3G を超える周波数帯域でのコネクタの品質を管理するのが難しいことです。仕上げと電気メッキの品質は RF インピーダンスに関連しています。もう一つの難しさは製造コストの削減です。「3G以上のRFケーブルとコネクタで、本当に適格なものは多くありません」と、『実用無線』の著者であり、国内のRFネットワークアナライザーを開発した中国の著名なRF専門家である胡樹豪氏は語った。

LDS 技術が開発される前は、オールプラスチックの RF コネクタは実現できませんでした。これは次の理由に基づいています。
第一に、プラスチック電気メッキ層の剥離防止指数が低い。
第二に、電気めっき層の厚さを正確に制御するのは簡単ではありません。
3つ目：電気メッキ層が硬すぎて弾力性に欠ける。
4つ目：選択的なメッキを正確に実現できず、金属を必要としない部分のマスキングが困難です。
しかし、LDS はプラスチック上に金属を選択的に堆積させる方法です。プラスチック上に根を張り、その上に化学的に金属層を成長させることで、上記の欠点をすべて克服します。また、携帯電話や自動車業界における厳しい高温高湿剥離防止テストにも合格しています。そのため、射出成形部品の低い製造コストと高い生産能力の利点が RF コネクタの分野に導入されました。
△射出成形で製造され、選択的に金属化されたRFコネクタ△射出成形金型とその射出成形部品
3D構成アンテナ<br /> 大型軍艦のアンテナは軽量化を考慮する必要がある。米国のステルス軍艦はプラスチック技術で作られた3Dフラクタルアンテナを使用している。その部品は以下に示すように3Dプリントされている。実際、選択的に金属化する必要がある多くの3Dアンテナは、この記事で言及されているハイブリッド製造技術を使用することができる。それ以外の場合は、従来のFPCが使用される。

および回路基板技術、大きなインストールエラー、デバッグの難易度の高さ、重量の重さ。当然、製造コストも高くなります。

3Dハイブリッド製造技術は、登場したばかりで業界ではまだ知られていない新しいプロセスであり、マイクロ波エンジニア/プロセスエンジニアによって推進される必要があります。

出典：深圳マイクロアビエーションマグネティクス

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