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5G陶瓷滤波器真空镀膜难,如何破解?

新材料在线 2020-08-03 17:20 次阅读

新基建这股热风,在2020年愈演愈烈,5G基站及其相关射频原件的需求与日俱增。

据统计预测,全球射频元件的市场份额2023年或将达2450亿元,其中在5G产业中发挥重要作用的滤波器,市场份额将达1575亿元。

5G赋予滤波器的新生命,体现在时代发展中涌现的众多“新技术”。与传统金属腔谐振器相比,陶瓷介质滤波器具有高抑制、插入损耗小等特点,因此成为了目前5G通信领域的主流滤波方案。

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指出,陶瓷滤波器的原理很简单,但是做起来却不简单。

7月24日-25日,由寻材问料主办的“2020年5G基站关键部件及材料高峰论坛”在深圳举行,牛济泰院士在“5G陶瓷滤波器产业专场”发表了题为《真空镀膜工艺在5G陶瓷滤波器中的应用》的演讲。

应用催生陶瓷滤波器市场

“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。   针对陶瓷滤波器的优势,牛济泰总结了三个关键特点。一是高介电常数、低损耗、体积小和功率大,便于大规模集成;二是可靠性好,陶瓷的各项性能对温度的变化不敏感,同时耐腐蚀性能好;三是成本低,原材料和精加工成本低。   但目前陶瓷滤波器的入局门槛较高,相关工艺和技术尚不成熟。“陶瓷滤波器的结构复杂,精准度要求较高,制备流程繁琐。典型的制备流程包括配料、一次球磨、烘干造粒、预烧等13道工序,其中表面金属化是生产的关键一环。”牛济泰介绍道。   据悉,陶瓷滤波器的表面金属化,决定着滤波器的品质因数、可靠性、焊接性能等关键性能指标,进而影响滤波器的良品率。目前,最常用的表面金属化方法包括丝网印刷烧结法、电镀法、真空蒸镀法、磁控溅射法。  

真空镀膜技术是门槛

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,还存在一定的技术壁垒。“真空镀膜的技术难题主要包括三点,一是提高陶瓷的单腔Q值,二是提高表面属层附着力,三是提高可焊性。”  

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。  

原文标题:俄罗斯自然科学院院士牛济泰:5G陶瓷滤波器真空镀膜难,如何破解?

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