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5G陶瓷滤波器的兴起

(2019/9/18 10:09)
标签:5G滤波器 陶瓷滤波器 陶瓷表面金属化 立体电路 微航磁电

    5G陶瓷滤波器的兴起

    在刚刚结束的东莞手机加工暨精密陶瓷展览上,滤波器成为热点的话题。


    介质滤波器具备高介电常数、低损耗和体积小、抗温漂性能好等特点。陶瓷滤波器中的电磁波谐振发生在陶瓷介质材料内部,降低了整个滤波器的体积和重量,同时陶瓷材料具有高Q介质,插损低,可覆盖的频段带宽更广,承受功率高等特点。很多人会有疑问,为何是陶瓷而不是金属?其实比较重要的三点:


其一:介质滤波器具备高介电常数、低损耗和体积小、功率大便于大规模集成;体积小安装也方便;


其二:是可靠性好;陶瓷各项性能对温度的变化不敏感,这个是在室外比较重要,不像金属或者塑料对高低温下性能变化大。同时陶瓷耐腐蚀性能好;


其三:陶瓷滤波器成本低。成本低,首先是原材料的成本低,陶瓷原料中主要组成部分:钛、镁、钙单价都不贵,特别是有能力配制的厂商,价格可以大大降低。滤波器陶瓷的主要原料有:氢氧化镁、钛酸镁、碳酸钙、氧化镁、碳酸钡、氧化钐 、氧化锌、碳酸锶、三氧化二铝、三氧化二镧等。

    同时目前采用的是干压工艺,甚至有尝试采用注塑工艺,尺寸精度高,后续机加工的环节随着工艺成熟可以大大减少。由于生产材料为陶瓷粉末,且加工环节不需要大量数控机床,因此在介质滤波器的良率上升后,整体成本相较金属滤波器能大大降低。在竞争充分和产能足够的情况下,滤波器的价格将在现在基础上下降70%。



目前陶瓷滤波器的难点:

       原料合成即陶瓷介质粉体材料配方是决定滤波器性能好坏的关键因素之一,同时介质滤波器生产过程中需尽力控制工艺以制出杂质少、缺陷少、晶粒均匀分布的陶瓷,因此陶瓷介质滤波器性能由粉体配方及生产工艺决定。陶瓷滤波器的生产流程包括粉体制造,压制成型、烧结,打磨和调试等,由于陶瓷打磨的不可逆性,产品的调试是提高产能的关键,此外,金属化自动化也是技术难点所在。

陶瓷滤æ3¢器(CERAFIL®)

        目前金属化的一个重要方向是采用3D立体电路技术, 即采用立体电路技术在陶瓷基件表面生成所需要的电路图案。目前配合滤波器的陶瓷材料的金属表面化技术正在快速走向成熟。

        有关陶瓷表面金属化的3D立体电路技术,请参考相关其它文章《陶瓷基材的3D立体电路技术》。




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