全部 高分子 智能汽车 陶瓷 消费电子 弹性体 生物降解 5G材料 光伏 医用材料 锂电 汽车材料 新消费电子 会议列表 展会 半导体
5G陶瓷滤波器关键材料—微波介质陶瓷

陶瓷介质滤波器具有尺寸小、重量轻、Q值大等优点,在5G领域的应用占有绝对优势,发展潜力巨大,而生产陶瓷介质滤波器的关键材料就是微波介质陶瓷。


一、何为微波介质陶瓷


微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路(主要是300MHz~300GHZ频段)中的一种新型陶瓷功能材料。


图片        

图    微波介质陶瓷瓷料  来源华星电子


在微波频段下,各种极化机制稳定,材料的介电常数基本不随频率的变化而变化,因此根据介电常数的大小可将其归为低介、中介和高介3大类。


  • 低介微波介质陶瓷体系如Al2O3-TiO2系和钛酸镁系列等,因其高品质因数而被应用于对介质损耗要求比较严格的领域,如卫星通讯、军用雷达等方面


  • 中介微波介质陶瓷体系如(Zr,Sn)TiO4系具有高Q值,低谐振频率温度系数,可用于制备介质谐振器解决窄带谐振器的频率漂移问题。


  • 高介微波介质陶瓷能促进微波通讯设备、谐振器的小型化和集成化,在高电容量的集成电路中以及低频下工作的通讯设备中应用广泛。


微波介质陶瓷粉体并不是单一的材料,而是多种材料按比例混合的材料体系,而在制备的过程中,还会添加稀土氧化物,众多研究说明适量稀土元素的掺杂可改善微波介质陶瓷的烧结性、致密度以及介电性能。


二、微波介质陶瓷的制备方法


微波介质陶瓷材料生产方法有固相反应法、溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。


1.固相反应法


固相反应法是一种传统的工艺方法,具有工艺成熟,便于操作,性价比高等优点,适用于批量生产,是当前工业生产采用最多的方法。但其存在烧结温度较高,容易形成第二相和局部晶粒异常长大等缺点,影响微波介电性能。

图片

图  固相反应工艺流程图


2.溶胶-凝胶法


溶胶-溶胶法是通过金属络合物溶液与无机盐在特定的pH值下,形成透明溶胶,再将其煅烧除去有机成分,便可得到均匀的、颗粒很细的原始粉末,在很大程度上提高了瓷料组成的均匀性、结构均匀性和结构致密性,大大降低了陶瓷烧结温度并缩短烧结周期,可减少或避免第二相的生成,有利于提高材料的介电性能,但其粉料成本较高,工艺复杂,工艺参数不易控制,生产周期较长,较难实现产业化。


3.水热法


水热法是反应在密封的压力容器中进行,以水溶液为介质,粉末的形成经历溶解到结晶的过程,无需昂贵的醇盐,很多材料在低温下就可以直接合成,避免由于预烧所造成的晶粒长大、缺陷和杂质侵入。


4.沉淀法


沉淀法是利用各组分元素的可溶性金属盐类按一定比例配置成溶液,加入适量的沉淀剂使金属离子均匀沉淀,通过调节溶液的浓度和pH值等来控制粉体的性能,煅烧后得到氧化物的均匀混合体。方法简单,易于规模化生产,成本低,但会产生团聚或组分不均匀影响介电性能。


粉体材料制备过程具有技术难度,如以碳酸钡为原料的水热法包括溶解、钛酰化、干燥、水热、再次干燥等过程,酸碱控制不合理、 生成杂质等都将损害粉体质量,最终影响滤波器的性能。


三、5G陶瓷介质滤波器对材料的要求


微波介质陶瓷应用广泛,因具有高频介电损耗低,介电常数适中,谐振频率温度系数小等良好的微波介电性能,可用作微波电路的介质基片、介质天线、介质谐振器、介质滤波器等。


5G陶瓷介质滤波器中的电磁波谐振发生在陶瓷介质材料内部,因此对于微波介质陶瓷材料的性能提出更高的要求,微波陶瓷的介电性能指标主要是介电常数、品质因数Q、谐振频率温度系数三个:


1.适合的介电常数;


高介电常数可实现滤波器尺寸小型化设计,但介电常数并不是越高越好,介电常数过高会影响输送损失,因此需考虑滤波器的设计要求来选择合适的介电常数。微波介质陶瓷的介电常数主要取决于材料结构中的晶相和制备工艺。


2.高的品质因数Q,低的介电损耗;


品质因数Q越高,通频带越窄,电路选择性越好,能实现更好的滤波功能。Q值与介电损耗tanδ成反比关系,Q值越大,滤波器插损越低。材料结构均一,高致密,晶粒生长均匀,减少杂质和缺陷可提高Q值。


3.近零可调的谐振频率温度系数。


谐振频率温度系数接近于零可实现滤波器的高稳定性和高可靠性,频率温度系数主要由材料的线性膨胀系数和介电常数决定。


陶瓷粉体决定了介质滤波器的性能,粉体的配方与制备的难度较高。只有拥有好的材料配方才能获得在一定使用条件下的高Q值介质陶瓷,可以说自有粉体配方是陶瓷滤波器厂商的核心竞争力。粉体配方的滤波器厂商可以通过采买原材料自行调配,免于向粉体厂商采买,不仅节约成本费用,更便于根据客户定制化要求对滤波器的相关参数进行调整。目前国内已有多家滤波器厂商研发出陶瓷粉体的独家配方,包括艾福电子、灿勤科技、国华新材料、武汉凡谷、佳利电子、嘉康电子等;陶瓷粉体相关企业有村田、京瓷、金川电子、华星电子、国瓷等。


艾邦建有陶瓷滤波器的产业交流群,东山精密,大富科技,武汉凡谷,摩比发展,通宇通讯,国华新材,波发特,佳利电子,春兴精工,思睿创,顺络电子以及三环,高歌等企业加入,欢迎产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。请长按下面二维码:


图片


相关推荐
火爆!第四届电子陶瓷展览会已火热开启!9月9-11日,深圳宝安新馆8号馆
9月9日,第四届电子陶瓷产业链展正式开展!开展第一天,人气就持续攀升,据初步不完全统计,第一天专业观众流量达7000+人次!现场不仅汇聚电子陶瓷产业链优质资源,还有众多行业巨头齐齐到场参观,交流产品发展新的!
0
0
35
第四届电子陶瓷展览会圆满落幕!我们2022年再会!
第四届电子陶瓷展览(9月9日-11日)会于周六(9月11日)圆满结束,展会吸引了大批专业观展到场,观展总人数达13910人。
0
0
24
观展交通指南 l 第四届电子陶瓷展览会(9月9~11日)
观展交通指南 l 第四届电子陶瓷展览会(9月9~11日)
0
0
27
5G陶瓷介质滤波器行业现状白皮书
5G陶瓷介质滤波器方兴未艾,极具前景,但存在生产工艺不成熟,良率低等问题。
0
0
48
陶瓷介质滤波器的生产工艺简单介绍
5G陶瓷介质滤波器的生产可分为前道的粉体制备、中道的介质基体(谐振器)制作以及后道的组装调试。
0
0
34
豪柏动力杨柏桓:滤波器行业将充分受益于5G技术带来的变革
技术升级支撑产品革新,滤波器行业将充分受益于5G技术带来的变革,将会迎来新一波需求高峰,未来前景可期。而掌握介质滤波器自主研发能力、规模化生产能力的企业更会成为行业领跑者,享受5G时代的红利。
0
0
28
5G陶瓷滤波器市场高达数百亿,多家上市公司抓紧布局,设备厂商又一轮机会
陶瓷介质滤波器将占有5G基站滤波器的主要市场,为迎接5G新机遇,多家滤波器厂商纷纷布局陶瓷介质滤波器。
0
0
69
和力泰精密陶瓷精雕机对陶瓷滤波器的加工应用
和力泰针对陶瓷的加工,在机床、磨棒、加工工艺等各方面做了更进一步的完善,使速度更快、良率更好、精度更高、磨棒损耗更少。
0
0
31
5G基站陶瓷滤波器的发展,又是市场新机会
5G通信对滤波器的小型化、轻量化、低成本、高性能的需求明显。
0
0
30
2020年第二届5G陶瓷介质滤波器高峰论坛PPT资料下载
2020年7月3日,《第二届5G陶瓷滤波器产业高峰论坛》在昆山市皇冠会展酒店成功举办,本次会议由艾邦智造主办。
0
0
22
滤波器厂商灿勤科技科创板IPO首发过会
​12月22日,上交所科创板上市委2020年第125次审议会议结果显示,江苏灿勤科技股份有限公司(简称“灿勤科技”)首发符合发行条件、上市条件和信息披露要求。
0
0
19
瑞玛工业新建5G陶瓷介质滤波器生产项目点火仪式顺利举行
2020年11月20日6时,苏州瑞玛精密工业股份有限公司新建5G陶瓷介质滤波器生产项目点火仪式隆重举行。瑞玛工业董事长陈晓敏、陶瓷事业部总经理刘子峰博士、公司部分高管及员工代表参加仪式,共同见证了这一重要时刻!
0
0
19
中光防雷(300414)持续新产品研发,积极拓展陶瓷介质滤波器业务
防雷器件是每个5G基站建设的必需配件,中光防雷是全球主要通信设备制造商(华为、爱立信、诺基亚、中兴、三星等)的核心防雷供应商,已为通信市场5G商用做好提前量,加大技术研发和配套服务力度,做好5G通信设备雷电防护配套产品的储备。
0
0
23
世嘉科技:捷频电子陶瓷波导滤波器已实现批量出货
7月31日,世嘉科技发布2020 年半年度报告,报告显示,受益于国内5G基站的快速建设,世嘉科技移动通信设备业务二季度订单饱和,射频器件及天线产品出货量较一季度出现较大增幅,但由于受疫情影响,上半年其移动通信设备业务营业收入为5.92亿元,同比下降2.50%。
0
0
25
5G陶瓷介质滤波器喷银金属化解决方案
喷银是目前滤波器量产的主要金属化工艺,具有生产效率高,银层结合力好,银层表面质量较好,插损稳定等优点。
0
0
21
注塑成型在陶瓷介质滤波器的应用
陶瓷介质滤波器的瓷件量产一直以来都是采用干压成型工艺,而注射成型可实现多种结构特征(如孔、沟槽等),尺寸精度高,致密度高,密度均匀性好,且减少机加工量,自动化程度高,提高产能。因此,注塑成型成功应用于陶瓷滤波器成型,备受业内关注,注塑成型能否取代干压也成为了行业热点。
0
0
24
真空PVD工艺在陶瓷滤波器表面金属化中的应用
PVD镀膜是将陶瓷基体置于无污染零排放的真空镀膜设备中,利用高能离子PVD技术在陶瓷表面镀制致密的金属银层,达到陶瓷滤波器金属化目的。陶瓷介质滤波器PVD镀膜金属化方案备受关注,多家企业在滤波器真空镀银工艺方面进行研究开发。
0
0
24
网络分析仪在陶瓷介质滤波器产线调试中的应用
随着通信技术的发展,滤波器的生产调试对测试设备的测试精度和一致性要求更高,测试设备自动化技术也是一大新的挑战。5G发展使相关行业对网络分析仪的需求指数级增加,而精准、低成本的测试解决方案更受国内厂商青睐
0
0
23
CNC粉末成型机及5G滤波器陶瓷模具
5G陶瓷介质滤波器成型工艺的难点在于陶瓷坯体在烧结的过程中会收缩,尺寸的变化较难把握,材料的收缩率无法满足产品尺寸的要求。
0
0
22