LTCC陶瓷滤波器的特性及应用分析

在上一期射频滤波器解读中，我们也顺带提到了比较小众的LTCC滤波器，为什么说LTCC滤波器比较小众呢？因为LTCC滤波器不同于射频滤波器主流的SAW和BAW，LTCC可以说是一种工艺，简单说就是低温陶瓷烧结，与声学滤波器材料不同，工艺不同，LTCC因为跟射频滤波器相关而变得高大上。实际上，从产品角度来看LTCC主要有两个方向，元器件和基板。基板不在我们今天解读的范围内，即使在器件领域LTCC也不只是滤波器，还可能是巴伦，耦合器，合路器/频分器。

LTCC器件市场规模估计在65亿人民币左右，其中TDK，村田占据了大头，根据钟林此前发布的相关数据，2021LTCC器件全球销售额估算如下：

具体到LTCC滤波器，市场规模就更加小众了，根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年LTCC滤波器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，2020年，全球LTCC滤波器市场规模约为1.74亿美元；预计2020-2025年，全球LTCC滤波器市场将以4.6%左右的增速增长，到2025年市场规模将达到2.18亿美元左右。不过LTCC利润非常高，ACX是唯一一家只做LTCC产品的台湾上市公司，近12个月的毛利率为53%，净利率为32.9%，由此可以猜测TDK，村田的毛利率会更高，这也是国内厂家想进入这个行业的原因。  

LTCC（低温共烧陶瓷）滤波器：适合高频、宽频带，可以满足 Sub-6GHz及毫米波频段应用。主要有两种结构，一种是采用传统的 LC 谐振单元结构，谐振单元由集总参数的电容电感组成；另一种是采用多层耦合带状线结构。原理是将电容和电感通过 LTCC 多层陶瓷集成在陶瓷基板内部。LTCC 内埋植电容的设计有两种方式：垂直交指型（VIC）电容和金属-介质-金属（MIM）电容。在相同电容量的情况下，VIC 结构电容相比 MIM 结构电容能够减小端电极面积，有效减小滤波器尺寸。

无线通信从4G进入5G时代，5G频段的扩充需要新增匹配的射频前端器件，在5G毫米波频段中，毫米波频段的频率更高、带宽更大，现阶段的射频声学滤波器的性能不再适用于毫米波，主要原因是带宽变大导致声学滤波器的一致性难度提升，并存在易发生温漂问题。在此情况下，可支持更大带宽和更高频率的LTCC陶瓷滤波器将会是未来应用于毫米波频段的选择方案之一。LTCC滤波器成本低、产能足、尺寸小、抗电磁干扰强、不必另加封装，同时还带有优良的高频、高速传输以及宽通带的特性，可以满足 Sub-6GHz 中的频段 n77、n78、n79 及毫米波频段应用。与 SAW 滤波器相比，LTCC 具备更高的功率处理能力，目前比较高端的5G手机里面LTCC器件的需求多达15PCS。

顺带说下，LTCC在我们熟悉的通信基站里面，应用是比较少的，主要原因是基站的设计周期长，设计一个产品少说也要好几年，熟悉金属滤波器和陶瓷滤波器的人都知道，基站中滤波器的定制性需求特强，基站大厂各自设计不一样，具体到每个频段需求量也不大，所以到滤波器厂家，这点小众需求还是不入法眼的。

  LTCC滤波器将来的发展方向，替代介质滤波器。这两年陶瓷介质滤波器已然成为过去式，那么这些投资的设备如何再利用？厂家都得去思考，且随着材料和技术的发展，LTCC替代部分介质滤波器将是一个趋势。在毫米波频段，LTCC目前可以做到200GHz的频率，在7-24GHz这个目前应用不多的通信频段，未来也是非常有潜力的。  

总的来说LTCC滤波器还是非常小众的市场规模较小但利润较高的一个赛道，目前国内进入这一块的主要是顺络，麦捷，佳利电子，飞特尔，振华富，当然台湾还有国巨，美磊等厂家，去除海外的头部企业，竞争还是比较激烈，所以对于后续要加入这个赛道的厂家还是要谨慎，看着风光，做起来就不是那么简单了。

编辑：黄飞