聚焦量产良率提升,振华真空推出塑料波导天线PVD金属化方案

来源:广东振华科技股份有限公司 2026-05-18 15:42:13

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  需求演进:

  高阶智驾对天线结构提出新要求

  智能驾驶向高阶NOA演进的过程中,前向长距毫米波雷达面临系统性性能升级压力。探测距离、角分辨率与信号稳定性的提升,对底层天线结构的射频传输效率提出了更高要求。

  市场端的增长也在加速这一趋势。据佐思汽研统计,2024年4D毫米波雷达安装量达到273.7万颗,2025年全年这一数字将攀升至1106万颗,预计2030年将突破5000万颗;4D毫米波雷达占比也将从2025年的26.0%提升至2030年的54.5%。随着前向4D雷达和4D角雷达装车占比持续提升,车载毫米波雷达正在从“基础感知配置”走向“高精度、高分辨率、高稳定性”的系统升级阶段。

  传统PCB微带贴片天线在77GHz频段存在介质损耗较大、辐射效率受限等物理瓶颈,难以充分满足300米级超远距探测及4D成像的需求。基于此,低损耗、高增益的波导天线逐渐成为高性能车载雷达的重要选项。

  当前波导天线主要分为金属波导与塑料金属化波导两类。金属波导加工成本高、重量大,规模化量产存在瓶颈。塑料金属化波导通过注塑成型3D腔体结合PVD导电膜层沉积,在轻量化与制造一致性方面具备工程化优势,正成为行业关注的演进方向。 然而,工程化优势不等于量产成熟度。 塑料金属化波导从图纸到规模化车规量产,仍需跨越材料、工艺与装备的多重门槛。

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  从设计优势到量产稳定,塑料

  金属化波导仍面临良率挑战

  在实验室阶段,塑料金属化波导天线可以通过结构设计和工艺优化实现较好的射频表现。但进入批量生产后,良率稳定性往往成为影响项目落地的核心问题。

  对于复杂三维波导结构而言,注塑精度、材料稳定性、表面状态、清洗前处理、夹具定位以及PVD金属化工艺都会影响最终结果。一旦某一环节出现波动,就可能导致膜层不连续、局部导电不足、附着力下降或结构轻微变形,进而影响后续S参数、插损、增益等射频指标。 在部分复杂结构产品的量产导入阶段,金属化直通良率仍存在较大波动。良率长期停留在较低水平,不仅意味着注塑件报废,还会带来靶材损耗、设备工时、人工成本和检测成本的持续增加。对于天线制造商和硬件代工企业而言,真正的难点并不只是“能不能镀出来”,而是能否在连续生产条件下,实现稳定、可复制、可量产的膜层质量。 这也决定了,塑料金属化波导天线的产业化竞争,最终会从设计端延伸到制造端。谁能在复杂结构金属化、热变形控制和批量一致性上建立稳定工艺窗口,谁就更有机会在车载毫米波雷达量产链条中获得优势。

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  良率波动的核心:复杂三维结构

  对PVD工艺提出更高要求

  与平面基材不同,车载毫米波雷达塑料波导天线通常具有深槽、窄缝、盲孔、侧壁和多层三维腔体结构。这类结构对PVD金属化工艺提出了更高要求,主要集中在两个方面。

  复杂结构覆盖难度高,深槽与侧壁易出现膜层不足

  PVD沉积具有一定方向性,在面对复杂三维波导结构时,如果靶源布局、离子辅助、工装运动和工艺参数控制不足,容易出现孔口或边缘区域沉积较厚,而深槽底部、内壁和侧壁区域膜层偏薄甚至覆盖不足的问题。

  对于77GHz—79GHz毫米波信号而言,金属膜层的连续性和导电性能直接关系到射频传输效率。如果复杂结构内部存在局部膜层不足,可能导致电磁波能量损耗增加,影响雷达天线的插损、增益和信号稳定性。因此,塑料波导金属化并不是简单的表面装饰镀膜,而是面向射频性能的功能性金属化工艺。

  工程塑料热敏感,PVD过程中的热积累可能带来尺寸偏差

  塑料金属化波导天线多采用PPS等改性工程塑料。此类材料具备较好的耐热性和尺寸稳定性,但在PVD沉积过程中,仍会受到粒子轰击、等离子体环境和持续沉积热量的影响。

  因此,塑料金属化波导天线的PVD装备,必须同时解决“复杂结构覆盖”和“塑料热变形控制”两大难题。只有膜层质量稳定,基材尺寸稳定,后续射频性能才具备持续一致的制造基础。

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  振华真空连续式PVD方案:面向

  车载雷达天线金属化的系统级解法

  针对车载毫米波雷达塑料波导天线的量产需求,振华真空围绕复杂三维结构金属化工艺,推出高良率连续式PVD量产解决方案。该方案从设备结构、冷却控制、沉积方式、工装设计和工艺窗口等多个维度进行协同优化,重点提升膜层覆盖一致性、导电连续性、附着力稳定性和塑料基体尺寸稳定性。

  高离化沉积与靶源布局优化,改善复杂结构覆盖能力

  面对深槽、盲孔和侧壁等复杂结构覆盖难题,振华真空对离子辅助系统、磁控溅射系统和靶源布局进行了针对性优化。通过提高金属粒子的活性与入射角分布,改善膜层在复杂三维结构内部的覆盖效果。

  独相比常规平面镀膜设备,该方案更加关注深槽底部、侧壁区域和结构转角处的膜层连续性,能够降低局部薄镀、漏镀和导电不足带来的风险,提升金属化膜层在复杂波导结构中的整体一致性。

  多段式冷却控制,降低热积累带来的尺寸风险

  针对工程塑料在PVD过程中对温度较为敏感的问题,振华真空在连续式设备中引入多段式冷却设计。通过分阶段、均匀化的冷却控制,及时释放沉积过程中的热量,降低局部热积累对塑料基体尺寸稳定性的影响。

  这一设计有助于减少微变形、翘曲和结构偏差风险,使塑料波导腔体在金属化过程中保持更好的尺寸一致性,为后续射频测试提供稳定的结构基础。

  独立腔体设计,提升连续生产稳定性

  针对传统单体炉在长时间镀膜过程中容易出现热量积聚、工艺波动和节拍受限等问题,振华真空采用连续式生产架构,将不同工艺环节在独立腔体内分区完成。

  独立腔体设计有利于实现工艺隔离、节拍控制和参数稳定,减少不同工艺阶段之间的相互干扰。工件在各功能腔室之间连续流转,可根据产品结构和膜层要求灵活配置预处理、沉积、冷却等工序,为塑料波导天线的大批量生产提供更稳定的装备基础。

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  从装备到工艺验证,推动

  塑料波导天线金属化量产落地

  车载毫米波雷达塑料波导天线的金属化,不是单一设备参数的竞争,而是材料、结构、工艺与装备协同能力的竞争。真正适合量产的PVD解决方案,需要同时满足以下要求:

  膜层要具备良好的连续性和导电性能;复杂结构内部要具备稳定覆盖能力;塑料基体在沉积过程中要保持尺寸稳定;批量生产过程要具备可复制性和一致性;工艺结果还要能够适配后续射频测试和车规验证需求。

  振华真空连续式PVD量产方案,正是围绕这些关键指标展开开发。该方案可根据客户样件结构、材料体系、膜层要求和产能目标进行定制化工艺打样与参数优化,帮助客户验证膜层厚度、覆盖能力、附着力、导电性能及批量稳定性,为后续S参数、插损、增益等射频指标验证提供稳定的金属化基础。

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  结语

  车载毫米波雷达感知系统的升级,表面上是芯片、算法和系统架构的竞争,深层次则是材料、工艺和高端制造装备的协同进化。

  对于塑料金属化波导天线而言,设计端的低损耗、高增益和轻量化优势,最终必须通过稳定、可复制、可规模化的制造能力来实现。PVD金属化装备不只是完成表面镀层的生产设备,更是决定膜层质量、批量一致性和量产良率的关键环节。

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  关于振华

  广东振华科技股份有限公司始创于1992年,是一家集研发/生产/销售/服务为一体的综合型真空镀膜设备制造商,可提供连续镀膜生产线、磁控溅射镀膜设备、磁控溅射光学镀膜设备、硬质涂层镀膜设备、电子束光学镀膜设备、卷对卷镀膜设备、电阻式蒸发镀膜设备等真空表面处理设备。产品涵盖半导体、光伏、智能汽车、锂电、氢能、光电显示、智能穿戴、工模具、刀具、珠宝首饰、高档腕表、科研实验等领域。

  振华位于广东省肇庆市,拥有两大个生产基地,分别为北岭总部、云桂生产基地。占地面积超100亩。研发中心每年投入大量研发费用,掌握核心技术达100多项,并先后获得“高新技术企业”“ISO9001质量体系认证”、专精特新“小巨人”企业等荣誉认证。服务全球客户超过2000家,交付设备累计超过6000台。

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