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除了陶瓷,5G滤波器还需要什么?
瓷介质滤波器具有Q值高、选频特性好、工作频率稳定性好、插入损耗小、高低温漂特性小、体积小,重量轻等优点,成为5G基站滤波器主流解决方案。陶瓷介质滤波器是以陶瓷作为原材料,通过在陶瓷基体表面设计滤波电路来实现滤波器的功能,电磁波谐振发生在介质材料内部,起到传输信号和结构支撑的作用,除了陶瓷外,陶瓷介质滤波器还需要些什么?



01

 PIN针 

在传统的金属腔通常采用抽头线分别连接输入/输出端口与首尾两个谐振腔,然而在陶瓷介质滤波器形态中,该结构通常难以实现,尤其难以应用于一体化成型的陶瓷介质滤波器中,因此,陶瓷介质滤波器通过将输入/输出孔内部金属化以实现将两个输入/输出PIN针焊接在输入/输出孔中,从而固定PIN针。


图   陶瓷介质滤波器部分结构示意图


电路板的金属化过孔的两端分设有焊盘和引线,焊盘与PIN针焊接,或者电路板上设弹性夹,夹住PIN针使PIN针与电路板电连接, pin针是滤波器的输入输出端,电极,让陶瓷块和PCB连通,可以使陶瓷滤波器的输入输出阻抗进行可调。


陶瓷介质滤波器阻抗公式:



PIN针相关企业:深圳泓皓科技、海宁长锋金属、镇江华展电子、深圳拓普联等。


02

 垫片 

陶瓷器件与PCB板直接使用锡连的方式,陶瓷件与PCB板间距比较小,贴合比较近,温度变化时受到的应力较大,在气候恶劣、温差较大的地域使用寿命短、陶瓷开裂等现象一直存在及发生频率较高,由于PCB板与陶瓷滤波器是属于两种材质,其热膨胀系数不同,在温度变化中应力强度不同,容易造成陶瓷开裂,失去性能。


因此在PCB板和陶瓷件之间设置有若干垫片,作为过渡组件,垫片的热膨胀系数接近于PCB板的热膨胀系数,均匀分布的垫片焊接保证陶瓷件的平衡,使焊接接触面积焊接缝隙变大,减少贴合区域,可以保证器件之间的拉力强度,温度变化时彼此受到的应力大幅减小,可以满足较为严苛的温度环境,可以避免PCB板与陶瓷的全焊接面接触带来的应力变化过大造成的陶瓷开裂现象,增强可靠性,延长滤波器的使用寿命。还能对陶瓷滤波器起到均热和散热的功效,从而提高陶瓷滤波器的功率耐受水平。垫片可为表面镀银铜片。


垫片相关企业:深圳优越阳等。


03

 导电布 

导电布能有效遮蔽电子产品设备所产生之电子干扰,减少介质谐振器中的被泄露的信号能量。


04

 PCB 

陶瓷介质滤波器是由陶瓷件通过PIN针和垫片焊接在小PCB上,小PCB 要考虑高温焊接时候,因为与介质的膨胀系数不同,所以小PCB的开孔,PIN针焊片的选择,都很关键,这样才能降低介质开裂的风险,然后再将小PCB再表贴到整机PCB。


小PCB焊接可减轻对大板的影响,未来也有可能不用小PCB焊接,直接表贴在整机PCB上面,但是对于PCB材料要求很高,需要基础材料技术的突破。


PCB相关企业:生益科技、沪电股份、深南电路、鹏鼎控股、胜宏科技、金信诺、东山精密、强达、同创鑫、合盈电路等;
覆铜板相关企业:生益科技、罗杰斯、高斯贝尔、中英科技等。


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