據研究機構預測,5G時代全球基站數將近850萬臺,按每個基站3面天線,每面天線64個濾波器估算,介質濾波器需求16億只,陶瓷介質濾波器全球市場容量約566億元。
陶瓷介質濾波器主要供應給移動通信基站企業。在四大基站終端中,華為和愛立信傾向于陶瓷介質濾波器,中興和諾基亞目前仍以小型化金屬腔體濾波器為主,未來將向陶瓷介質濾波器過渡,陶瓷濾波器的市場份額將不斷提升。在此背景下,越來越多的企業開始研發生產陶瓷介質濾波器。
下面列舉了主要的陶瓷濾波器終端、生產代工企業:
回歸主題,生產一只5G陶瓷濾波器到底需要哪些材料、設備呢?
01陶瓷粉體噴霧造粒 將介質陶瓷粉體與助劑按一定比例配料,經過球磨混料,烘干過篩后,在燒結爐中高溫預燒一定時間,去除粉體雜質,然后在預燒料中加入單體、交聯劑和溶劑等,經過磨砂機球磨獲得陶瓷漿料,在噴霧造粒機中進行霧化和干燥,干燥好的粒子即為流動性較好的球狀團粒。 噴霧造粒需要的有:微波介質陶瓷原料、交聯劑等助劑,磨砂機、攪拌球磨機、燒結爐、噴霧造粒機等,部分企業列表如下:
02干壓成型 根據所需成型產品型號選用與之相對應的料粉、模具及機臺,利用干壓成型的原理將料粉加工成具有特殊機械尺寸的陶瓷塊。 干壓成型需要的有:微波介質陶瓷材料,干壓設備、模具等,部分企業列表如下:
03燒結成型
將通過干壓成型得到的產品放入 1000 度以上的高溫燒結爐中燒結,從而得到高 Q 值、低溫度系數的介質基體。 燒結成型需要的有:耐火材料,燒結爐等,部分企業列表如下:
04CNC精雕/水磨 采用CNC數控機床進行磨削,精確陶瓷介質基體的尺寸精度,或放入水磨機內去毛刺。 該工藝需要的有:CNC精雕機、磨拋設備、超聲波清洗設備,切削液清洗劑、磨具磨料等,部分企業列表如下:
05金屬化
對燒結后基體進行金屬化(浸銀/滴孔/噴銀)作業,包括銀漿濃稠度確認、金屬化后半成品外觀(無粘連、無缺角、缺銀等)、特性(Q 值)、銀層附著力確認。
將金屬化后產品通過燒銀爐高溫加熱,燒成固狀的可導電銀層。利用網絡分析儀對產品的 Q 值特性進行測試。 金屬化需要的有:電子漿料,自動噴銀機、自動滴孔機、電鍍/真空鍍設備、印刷設備、激光設備、烘銀爐、網絡分析儀等,部分企業列表如下:
06焊錫印刷 陶瓷介質塊背面焊錫印刷,將PCB板通過夾具與介質塊進行固定,并將車制鍍銀的銅柱植入介質濾波器輸入/輸出端。 該工藝需要的有:焊錫材料,焊錫設備、回流焊設備、貼片機等。
07組裝調試 根據制造式樣書要求確認材料、錫膏型號后,對部件(基體,PCB,PIN 等)進行組裝;并進行調試。 組裝調試需要的有:諧振器、濾波電容器、連接器、PIN針、PCB等,部分企業列表如下:
為了更好的探索濾波器等5G核心器件和關鍵材料產業機遇與趨勢,新材料在線材料大學重磅推出5G材料大講堂系列課程,邀請中興、博敏電子、寧波聚嘉、鴻富誠等企業董事長/技術高工,俄羅斯自然科學院牛濟泰院士、中南大學劉紹軍教授等專家授課。 課程從終端應用的視角深度解析5G新材料及技術在實際應用中的需求及痛點,共40節課程,時長1400分鐘+,分為行業趨勢篇、天線篇、PCB篇、濾波器篇、核心材料篇及終端篇,直擊行業高頻問題,助學習者填補知識盲點,構筑全面系統的知識體系。
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原文標題:量產一只5G陶瓷濾波器 需要多少材料人的努力?(附院士、教授視頻課程)
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