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5G时代陶瓷滤波器获市场青睐,它到底有哪些特别之处?
发表时间:2021-05-26     阅读次数:     字体:【

作为新基建重中之重,5G基站建设已进入提速阶段,供应链也随之迎来产业机遇。公开数据显示,2020年至2025年,三大运营商预计建成基本覆盖全国的5G网络,预计需要5G基站500万-550万个,以每个基站平均50万元计,直接拉动基站投资2.5万亿元。


国内5G陶瓷滤波器市场空间测算


图片来源:新材料在线?


滤波器作为基站不可或缺的核心部件,迎来了爆发期。由于5G设备的重量和体积相对于4G要求将更为严格,滤波器必须小型化、集成化,体积更小、更轻的陶瓷介质滤波器将取代传统的金属腔体滤波器成为主流


2019-2025年 2.6GHz 和3.5GHz滤波器市场规模及预测


图片来源:新材料在线?


陶瓷滤波器的原理很简单,但是做起来却不简单。为此,我们邀请了俄罗斯自然科学院外籍院士、国际材料物理模拟与数值模拟联合会主席,泰格尔科技有限公司技术总工牛济泰亲自授课,从4大方面入手,为大家讲解《真空镀膜工艺在5G陶瓷滤波器中的应用》


1、5G时代,陶瓷滤波器缘何能够大爆发?

2、5G时代陶瓷滤波器获市场青睐,它到底有哪些特别之处?

3、如何破解真空镀膜应用过程中的3大技术难题

4、真空镀膜研究现状剖析


一、5G时代,陶瓷滤波器缘何能够大爆发?


“在信息化加速发展的浪潮中,移动通讯如移动电话、车载电话、卫星电视等需求迅速增长,使得微波技术应用进一步拓展。”牛济泰谈到,微波介质陶瓷具有尺寸小、质量轻、性能稳定等优点,广泛应用于移动通讯、军用雷达、无线局域网等现代通信技术中。


二、5G时代陶瓷滤波器获市场青睐,它到底有哪些特别之处?


1、陶瓷滤波器的主要成分


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。


2、陶瓷滤波器的主要特点


(1)高介电常数、低损耗和体积小、功率大便于大规模集成、体积小安装方便。

(2)可靠性好,陶瓷各项性能对温度的变化不敏感,在室外使用场景比较重要,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。

(3)成本低,首先是原材料的成本低;其次成型工艺简单,精加工成本低。


3、陶瓷滤波器的典型制备流程



资料来源:牛济泰院士演讲PPT


4、5G陶瓷介质滤波器金属化工艺



资料来源:牛济泰院士演讲PPT


三、如何破解真空镀膜应用过程中的3大技术难题


业内预测,在终端设备商强烈要求降本增效的背景下,陶瓷滤波器金属化的电镀工艺若能取得突破性进展,或许能成为生产商提升成本竞争力的关键因素。


牛济泰认为,真空镀膜不仅工艺稳定可靠、自动化程度高,而且具有更好的膜基结合强度,在5G陶瓷滤波器的实际应用中前景广阔。


然而,真空镀膜在5G陶瓷滤波器表面金属化的过程中,还存在3大技术壁垒。



资料来源:牛济泰院士演讲PPT


针对陶瓷滤波器金属化的技术难题,牛济泰认为,用过渡层+导电层+焊接层的多层膜系结替代单一的银层,或许是不错的解决方法。



资料来源:牛济泰院士演讲PPT


四、真空镀膜研究现状到底如何?


薄膜的研究依赖于薄膜的制备技术,高效先进的薄膜制备技术有利于薄膜性能的改善和薄膜器件的发展。


薄膜的制备方法以气相沉积法为主,主要包括化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)两种。物理气相沉积法包括溅射镀膜、真空蒸镀、离子镀和蒸镀聚合法等。


其中,溅射镀膜法由于生产效率较高,在大规模集成电路、电子元器件、MEMS 器件等许多产业领域中均得到迅速的推广和普及,目前已发展成为薄膜制备中的核心技术。



 
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