据研究机构预测，5G时代全球基站数将近850万台，按每个基站3面天线，每面天线64个滤波器估算，介质滤波器需求16亿只，陶瓷介质滤波器全球市场容量约566亿元。陶瓷介质滤波器主要供应给移动通信基站企业。在四大基站终端中，华为和爱立信倾向于陶瓷介质滤波器，中兴和诺基亚目前仍以小型化金属腔体滤波器为主，未来将向陶瓷介质滤波器过渡，陶瓷滤波器的市场份额将不断提升。在此背景下，越来越多的企业开始研发生产陶瓷介质滤波器。回归主题，生产一只5G陶瓷滤波器到底需要哪些材料、设备呢？将介质陶瓷粉体与助剂按一定比例配料，经过球磨混料，烘干过筛后，在烧结炉中高温预烧一定时间，去除粉体杂质，然后在预烧料中加入单体、交联剂和溶剂等，经过磨砂机球磨获得陶瓷浆料，在喷雾造粒机中进行雾化和干燥，干燥好的粒子即为流动性较好的球状团粒。喷雾造粒需要的有：微波介质陶瓷原料、交联剂等助剂，磨砂机、搅拌球磨机、烧结炉、喷雾造粒机等，部分企业列表如下：根据所需成型产品型号选用与之相对应的料粉、模具及机台，利用干压成型的原理将料粉加工成具有特殊机械尺寸的陶瓷块。干压成型需要的有：微波介质陶瓷材料，干压设备、模具等，部分企业列表如下：将通过干压成型得到的产品放入 1000 度以上的高温烧结炉中烧结，从而得到高 Q 值、低温度系数的介质基体。烧结成型需要的有：耐火材料，烧结炉等，部分企业列表如下：采用CNC数控机床进行磨削，精确陶瓷介质基体的尺寸精度，或放入水磨机内去毛刺。该工艺需要的有：CNC精雕机、磨抛设备、超声波清洗设备，切削液清洗剂、磨具磨料等，部分企业列表如下：对烧结后基体进行金属化（浸银/滴孔/喷银）作业，包括银浆浓稠度确认、金属化后半成品外观（无粘连、无缺角、缺银等）、特性（Q 值）、银层附着力确认。将金属化后产品通过烧银炉高温加热，烧成固状的可导电银层。利用网络分析仪对产品的 Q 值特性进行测试。金属化需要的有：电子浆料，自动喷银机、自动滴孔机、电镀/真空镀设备、印刷设备、激光设备、烘银炉、网络分析仪等，部分企业列表如下：陶瓷介质块背面焊锡印刷，将PCB板通过夹具与介质块进行固定，并将车制镀银的铜柱植入介质滤波器输入/输出端。该工艺需要的有：焊锡材料，焊锡设备、回流焊设备、贴片机等。根据制造式样书要求确认材料、锡膏型号后，对部件（基体，PCB，PIN 等）进行组装；并进行调试。组装调试需要的有：谐振器、滤波电容器、连接器、PIN针、PCB等，部分企业列表如下：
为了更好的探索滤波器等5G核心器件和关键材料产业机遇与趋势，新材料在线®材料大学特别推出5G材料大讲堂系列课程，邀请了多位行业专家围绕5G产业链关键材料及零部件、市场机遇、未来发展趋势等角度进行分析，直击行业高频问题。课程内容细致讲解、层层深入，不论是行业相关的材料企业、制造企业、终端品牌的高管、研发、设计人员，高校师生，或是前沿技术爱好者都能听懂，有助于快速全面掌握5G关键材料趋势，了解各细分行业的工艺研究进展。《5G材料大讲堂第一季：5G入场，新材料发展趋势与应用动向》
课程导师：湖南省国银新材料有限公司5G银浆项目负责人
课程内容：针对5G银浆在陶瓷滤波器上应用时常出现的干燥效率低、银层表面不平整、银表面色差大、滤波器插损大等问题，展示了相应的解决方案，并从原料、工艺窗口、应用研究、平衡等四个维度介绍了银浆研发中应注意的细节问题。主讲人表示：“工程师们常常会遇到产品在实验阶段质量高、性能指标优秀，但批量生产时性能指标不佳，或不同批次产品质量波动较大的情况，导致这个现象的原因就是产品的工艺窗口太窄了……”课程内容：陶瓷滤波器的银浆比较贵重，同时银层的厚度和均匀性对性能影响很大。课程重点讲解了表面银层和盲孔银层检测、烧结形貌检测等重要质量检测，主讲人表示：“目前，企业根据自身的实际生产、研发需求，对滤波器银层的厚度测量主要采用三种测量仪器……”课程内容：聚焦5G滤波器导电银浆研发难点与关键点，利用微观谱图分析提供综合解决方案，助力企业缩短研发周期。对于5G滤波器导电银浆研发过程中常见问题，课程列举了印刷适性、附着力、导电性能、烧结性能等主要性能与材料各项参数之间的关系……课程内容：5G宏站滤波器需要用到焊锡膏来完成焊接，因滤波器在使用环境温度极限会达到130℃，在锡膏合金的选择上必须选择熔点高于150℃的合金。对于信号传输存在影响的焊接空洞历来难以消除，主讲人对此表示：“空洞很难彻底消除，但我们也有办法最大限度地降低空洞，可以从合金、工艺、助焊膏等三个方面入手改进……”➣5G手机所用新工艺新材料介绍及未来市场竞争趋势分析——中国科学院深圳先进技术研究院副研究员、工学博士，中国科学院青促会会员热界面材料背景介绍5G通讯对热界面材料要求热界面材料研究进展——广东风华高新科技股份有限公司风华研究院总工程师
