陶瓷介質(zhì)濾波器“新技術(shù)”

作者：點擊：1225 發(fā)布時間：2022-04-18

根據(jù)行業(yè)預(yù)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(dá)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(yīng)用

對于陶瓷介質(zhì)濾波器基體的成型工藝，咱們之前也進(jìn)行過探討。在工業(yè)化應(yīng)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(jìn)行嘗試認(rèn)證，未來在濾波器批量生產(chǎn)中是否能成功應(yīng)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(biāo)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(shè)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(shè)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(dá)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(yán)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(xì)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(yīng)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(biāo)，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(shè)備廠商都有在這方面進(jìn)行嘗試，自動化生產(chǎn)將推動陶瓷介質(zhì)濾波器的發(fā)展。