RF生产工艺和环境

RF产品生产时对工艺环境的要求作者：蔡利生日期：2010-8-12目的：对RF产品设计和生产人员的生产工艺环境知识普及时间：大约1小时大纲：RF(RadioFrequency,即射频)产品的特点生产工具及仪器设备测试夹具的制作要求RF产品生产和测试环境要求图片频域的宽泛性：从几Hz到几十GHz.从长波通讯到卫星通讯。光通讯也是RF通讯的特例。用途广泛：RF产品涉及到我们生活的各个方面。例如：小孩玩具（遥控车、遥控飞机、遥控船)；收音机（教学用长波音频耳机、中波AM、短波SM、调频FM)；电视，手机，无绳电话，对讲机，卫星电视，GPS，无线车锁，蓝牙耳机，Wi_Fi，微波炉，电磁炉，门禁卡，电子商标（RFID)等等。工业领域就更广泛，如电力载波，对讲机，无线数据采集，无线监控报警，道路监控，货物识别，遥控门等等。在军事领域是最为广泛的，从长波通讯，声纳探测一直到几十GHz的卫星侦察通讯，无处不用。RF产品的特点RF产品的特点各国频率使用分布图RF产品的特点

RF信号的传输特点：绕射能力和直线传输特性并存。频率低的RF信号，由于其波长较长，所以对于比其波长尺寸小的障碍物，该信号很容易绕过其继续进行传输。对于频率较高的RF信号，在其传输路线上遇到比其波长大许多的障碍物时，其传输就会受到阻碍，该信号就会减弱或中断。所以说长波通讯其信号穿透能力比较强，可以绕地球表面进行长距离传输；而高频通讯信号要借助于电离层反射来进行传输。如果沿地球表面进行传输，则其通讯距离会小于50公里，这是由于地球曲率决定的。

RF产品的特点

极化方式灵活：电磁波的极化形式可分为线极化波和圆极化波。线极化波又可分为水平极化和垂直极化波，圆极化波根据电场旋转方向不同又可分为左旋和右旋圆极化波。我国目前卫星信号大多采用线极化波，同时也有圆极化波。极化方式举例：例如，我们经常使用的FM调频收音机的电磁波信号就是垂直极化的，所以他的接收天线就要垂直摆放，其接收效果就好。相反，电视信号是水平计划的，其接收天线就必须水平安装。否则就接收不到信号。RF产品的特点

对传输线和天线要求比较严格：对于传输线地要求：一是屏蔽性能要好；二是其特性阻抗要匹配；三是断接点要牢靠、光滑，不能有毛刺，以免产生尖端放电；四是要尽量短，以免增加损耗；五是尽量采用空心网状传输线，以减轻重量，节省材料。因为高频信号具有趋肤效应，所以导体部分可以采用空心多股的导线。以增加导体面积，同时减小传输阻抗。对于天线，其长度尺寸一定要准确，极化方式要搞清楚，同时要注意安装方向和高度。否则会影响接收效果。易散射性：RF信号极易辐射，由于辐射而产生的回授干扰和信号衰减是很头痛的事情，这直接影响到测试的准确性和产品的稳定性。所以整个产品的屏蔽性能和匹配性能要好。对环境的污染和人体的危害性：例如：次声波武器、微波武器（微波手术刀）、空间的多频点不同强度的RF信号之间的干扰、串扰、压制、互调、以及对其他生物的影响，都是其危害性的一面。所以在该类产品生产时要注意穿戴相应的防护设备和衣物。尤其对于大中功率的一些高频、微波测调人员，应尽量使用已婚有小孩的员工，以免影响未婚员工的生育质量。RF产品的特点生产工具及仪器设备自动化生产：RF产品在生产时，能够用机器完成的工作，应当尽量的不要用手工操作，以便于提高产品的一致性。在此就显现出了自动化设备的重要性。同时也降低了成本，提高了效率。

安全接地：生产工具要安全接地，操作人员要佩戴安全可靠的防静电护带。因为现在的许多IC和三极管都采用MOS工艺制作，其抗静电能力都比较弱，而且其在受到静电打击时，不一定马上就坏，其失效的潜伏期可能会长达半年，它可能导致产品时好时坏，所以会给以后带来很大麻烦。故此我们要严格其生产安全工艺，以保证合格的产品质量。生产工具及仪器设备生产工具及仪器设备

调试用无感工具：调试用无感工具：由于金属材料会导致电路中分布电感和电容的变化，所以会导致被调试电路的电参数变化和失谐。这就直接影响到产品参数的准确性和产品调试的速度。所以，在此类产品调试时，必须采用无感工具进行调试，以增加产品参数的准确性和提高调试的工作效率。生产工具及仪器设备

测试和调试工作点的设置：在RF产品生产线上或者生产车间内，其产品测试点的设置一定要特别注意。两个测试点的设置距离一定要满足不能相互影响，相互干扰这些基本条件。必要时，均采用屏蔽室测调环境或模拟仿真环境来进行测试。这样可以减小多个发射源之间的相互干扰。测试环境：一种是理论环境测试，基本相当于屏蔽室环境下测试；二是使用或复杂环境下进行测试。同时测试方法和步骤也要一致。要形成书面文件，教授于测试人员和张贴于测试仪器附近或工位。要定期对测试人员进行培训和考核。

生产工具及仪器设备电磁屏蔽房图片生产工具及仪器设备测试设备的保养维护：测试设备的准确性和稳定性是产品质量的保证。所以测试仪器的定期校验和维护保养就显得特别必要。尤其是附件，要交专人管理和维修校验，以保证其一致性和准确性。要经常擦拭和除尘，不能有污垢和锈斑。要符合5S要求。测试夹具的制作要求测试夹具制作：在RF产品的生产过程中，其生产和测试用工装夹具是屡见不鲜的，那么在制作这些工装夹具的时候应该注意哪些问题哪？在这里我们略作分析说明。首先，制作人员要有RF产品的一些基本知识，要了解RF产品的特性。其次，要知道该产品的工作频率和被测部分的电路特点。第三，分析是否需要屏蔽材料、穿芯电容、屏蔽线等特殊物料。第四，电路和安装方式设计。如果需要绘制PCB的就要严格按照RF电路的设计要求来进行设计制作。第五，选用制作该夹具的合适物料。要特别注意测针，连接器和连接线的选用。第六，测试结果和标准仪器进行校对和校准。观察其重复性和稳定性。确认无误后方可投入生产。RF产品生产和测试环境要求影响RF产品可靠性的有设计、工艺、管理、测试及手段、来料等因素，事实上，RF产品的可靠性除了要确保各项性能指标的优化外，还要确保车间的干净清洁，如果有条件，可以采用空气净化车间，保持一定的温度和湿度，有良好的静电防护措施，同时对生产车间进行电磁屏蔽。以减少内外的相互干扰和电磁污染。对于设计而言，我们是代工厂，基本上不存在设计这一关。对于生产工艺，由于我们基本上都采用的是机械自动化设备生产，所以也不会有太大问题。但是，要用好这些自动化设备，使其安全充分的发挥出它们的作用，这就要靠我们的这些管理人员和技术人员了。首先要根据产品特性和我们自己的设备特点编制出合理的、切实可行的生产工艺；例如在元器件安装时，要采用从低到高、从无源器件到有源器件、从小到大、从里到外、从表面贴到插件等等一些基本顺序。其次要严格遵循生产中的安全防护措施。例如操作人员要佩戴防静电腕带、手套，烙铁要接地，地线电阻要小于4欧姆，设备要接地，操作台和地板要有防静电层，有源元器件要用防静电袋包装转运，人员要定期进行相关知识培训等等。还有就是对于来料和库存物料要有完善的检验和管理制度。要让大家把执行制度当作平常生活来对待。RF产品生产和测试环境要求元器件在制造、存储、运输、检验及装配过程中，由于仪器设备、材料及操作者的相对运动，均有可能因摩擦而产生静电电压，当器件与这些带电体接触时，带电体就会通过器件放电，引起器件失效或潜伏失效。这一点在有源元器件上，特别是MOS工艺制作的元器件上表现尤为突出。RF产品生产和测试环境要求在工具使用前，尤其是烙铁，首先自检其接地是否良好？确认后再开始使用。设备就更加重要，因为它一旦动作就不是一件两件产品，就会带来更大损失，所以也是一样要严格检查和保养。

防静电车间（地板）RF产品生产和测试环境要求

现代的集成电路大多数采用MOS电路，而RF电路中大多也使用了MOS管及集成电路芯片。在电源模块的生产中如不注意静电防护，往往会导致较高的元件坏品率。即使经过测试合格的产品，也可能在生产制造过程中，因静电而对MOS管及集成电路芯片造成轻微的损伤，从而影响产品的寿命及可靠性。在生产环境中引入静电防护系统(采用人体防静电接地、地坪防静电接地和操作装置、仪器的防静电接地等方式)后，则可以有效避免对MOS管及集成电路芯片造成的损伤。电子元器件防静电损伤是一项复杂的系统工程，它贯穿于系统或设备研制与生产的全过程。从元器件采购、包装、运输、库存、安装、调试、试验直至用户使用，全过程、全方位、全员都应遵循防静电损失的一系列相关措施。防护是一个系统工程，要有设备的投入、人员的投入以及有效的管理和制度。由此可见，一个静电防护系统的好坏，直接反映出一个企业的品质管理水平，是一个企业实力的展现。RF产品生产和测试环境要求测试环境对于RF产品的质量来说是十分重要的。在一个测试环境中，如果电磁环境复杂，也就说有多个频点和同频多点发射源存在，并同时工作，那么，其测试结果很可能产生偏离，不能反映真实结果。严重的甚至无法正常完成测试工作。同样，如果在同一个测试环境里，多个测试点之间的距离分布比较近，而其相互的空间隔离度又不够，也会相互产生干扰和影响。那么要减小其相互的测试干扰和影响，一是我们可以人为的减小测试发射源的辐射功率；二是间歇发射；三是测试控制发射；四是屏蔽单个测试环境。五是多点自动化测试。RF产品生产和测试环境要求模拟该产品的使用环境，对该产品进行测试。自制测试工具和设备，经核对校准后使用。但是要严格制作工艺和要求，以免干扰其他设备和污染环境，同时也要避免被其他设备干扰而无法正常工作。借用公用设施或信号源进行测试。（如卫星信号，网络信号，有线电视信号，局域网信号等等）。图片焊接式电磁屏蔽室

适用范围：焊接式电磁屏蔽室性能优于铜网式和拼装式，其结构可靠，性能指标优良，使用范围广，适用于各类计算机、通讯机房、保密等级最高，适合于一切防干扰电磁泄漏场所。性能指标（效能）：测试频段磁场平面波微波和屏蔽效能如下：14KHz≥80db；100KHz≥90db；200KHz≥100db；50MHz-1GHz≥110db；1GHz-10GHz≥100db；10GHz-20GHz≥90db；20GHz-40GHz≥80db。

图片组装式屏蔽室适用范围：该产品为高性能电磁屏蔽室，适于对屏蔽要求较高的仪表计量，产品检测、测试、信息安全，计算机网络、医疗、金融等单位。性能指标（效能）：测试频段和屏蔽效能如下：磁场10KHz≥70db；150KHz≥80db；电场200KHz～50MHz≥90db；平面波50MHz～1GHz≥95db；微波