陶瓷介質(zhì)濾波器“新技術(shù)”

作者：點擊：1258 發(fā)布時間：2022-04-18

根據(jù)行業(yè)預測，5G基站數(shù)約是4G基站數(shù)的1.5倍，5G代表性技術(shù)之一Massive MIMO要求射頻通路大幅增加，單個射頻單元中的濾波器從傳統(tǒng)4G時代的2發(fā)2收為主達到64發(fā)64收，甚至128發(fā)128收，據(jù)了解，作為基站重要的射頻器件，濾波器的成本約占天線的三分之一以上，市場可想而知。介質(zhì)濾波器發(fā)展三十多年，而5G賦予了這種濾波器新的生命，陶瓷介質(zhì)濾波器在時代的發(fā)展下，也涌現(xiàn)了許多“新技術(shù)”。

注塑成型或可應用

對于陶瓷介質(zhì)濾波器基體的成型工藝，咱們之前也進行過探討。在工業(yè)化應用中，干壓成型和注塑成型都是重要的成型工藝，目前濾波器基體的大批量成型工藝采用的是干壓成型，而與干壓成型相比, 注塑成型試樣的密度均勻性更好, 其燒結(jié)密度、收縮率和相對介電常數(shù)略高, 但微氣孔難以控制，容易造成損耗，Q·f 值較低。注塑成型雖然仍有不足，但也不乏廠家對注塑成型工藝進行嘗試認證，未來在濾波器批量生產(chǎn)中是否能成功應用，值得期待。

電鍍，金屬化降本新方向

表面金屬化是企業(yè)碰到的難點，金屬化工藝影響調(diào)試的合格率。金屬化工藝多種多樣，浸銀、噴銀、印刷等等，大部分廠商采用的是噴銀工藝，在制作過程中，噴銀工藝的成本比較高，效率低，對此，業(yè)內(nèi)人士表示，陶瓷介質(zhì)濾波器金屬化未來的發(fā)展方向可能在電鍍這一塊，電鍍這個方向取得突破的話，對于整個產(chǎn)品的成本是有非常大的降幅。發(fā)展至今日，電鍍工藝技術(shù)在陶瓷介質(zhì)濾波器金屬化方面已經(jīng)成熟，外觀、結(jié)合力、插損指標等都可以滿足要求，很多生產(chǎn)廠商已經(jīng)采用噴銀+電鍍的金屬化加工。在終端設備商不斷要求降本的背景下，電鍍是將為生產(chǎn)商提升成本競爭力。

PVD鍍，綠色制造方案

隨著人們環(huán)保意識的增強和環(huán)保法規(guī)的完善，綠色制造正在成為企業(yè)的入門門檻。電鍍雖然可利于成本生產(chǎn)，但環(huán)保問題仍需關(guān)注。因此，綠色環(huán)保的PVD鍍膜就成了廠家關(guān)注的另一種金屬化工藝。PVD鍍膜是將陶瓷基體置于無污染零排放的真空鍍膜設備中利用高能離子PVD技術(shù)在陶瓷表面鍍制致密的金屬銀層，達到陶瓷濾波器金屬化目的，其特點在于：

其工藝穩(wěn)定可靠，自動化程度高，能耗小
通過納米濺射鍍膜技術(shù)，銀層厚度均勻性極好。厚度極差小于2um,綜合用銀量較燒銀工藝減少50%以上，綜合成本較燒銀工藝可以降低30%以上。
真空鍍膜利用高能離子加速物相沉積，金屬銀原子團與陶瓷原子團撞擊形成金相結(jié)構(gòu)交叉組合鍵形式的結(jié)合層，有很好的附著力，高溫穩(wěn)定性。
無污染，工作環(huán)境好，產(chǎn)能高。

而與電鍍相比，真空鍍膜不光具有更好的膜基結(jié)合強度，此外真空鍍膜作為一種對環(huán)境無污染的表面涂層手段，在日益嚴格的環(huán)保要求下更具優(yōu)勢，但成本相對較高。據(jù)了解，目前已有不少廠家采用了PVD鍍膜的金屬化工藝。

激光，調(diào)試的選擇

陶瓷介質(zhì)濾波器的調(diào)試此前多采用的是人工打磨的加工方式，不僅效率低，且人工成本也高，不利于大批量生產(chǎn)，且微波介質(zhì)陶瓷具有高脆性、高硬度的特點，機械加工容易破壞陶瓷表面。而激光刻蝕是將高光束質(zhì)量的小功率激光束聚焦成極小光斑，在焦點處形成很高的功率密度，使材料在瞬間汽化蒸發(fā)，形成孔、縫、槽，終形成圖形，具有非接觸、無污染和可實現(xiàn)微米線度精細加工、自動化集成能力強的特點。

圖激光刻蝕機工作原理

對于濾波器廠家來說，激光調(diào)試技術(shù)已經(jīng)成熟應用，較難的是實現(xiàn)陶瓷濾波器大規(guī)模自動化調(diào)試，目前一些企業(yè)在結(jié)合激光技術(shù)來實現(xiàn)自動化調(diào)試，調(diào)試自動化的實現(xiàn)大大提高了陶瓷介質(zhì)濾波器的生產(chǎn)效率。因此，激光可以說是陶瓷介質(zhì)濾波器調(diào)試的選擇。

自動化，全制程趨勢所在

陶瓷介質(zhì)濾波器自動化生產(chǎn)是所有生產(chǎn)廠商期待實現(xiàn)的目標，自動化生產(chǎn)將大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力。據(jù)了解，目前可實現(xiàn)全制程自動化生產(chǎn)的企業(yè)還是較少，但很多自動化設備廠商都有在這方面進行嘗試，自動化生產(chǎn)將推動陶瓷介質(zhì)濾波器的發(fā)展。