5G通訊技術(shù)給濾波器行業(yè)帶來新變革，陶瓷介質(zhì)濾波器市場潛力巨大，然而，由于介質(zhì)濾波器的工藝尚未完全成熟，真正能夠?qū)崿F(xiàn)批量供貨的企業(yè)并不多。今天我們就一起來了解陶瓷介質(zhì)濾波器的生產(chǎn)工藝。

圖     陶瓷濾波器的生產(chǎn)流程

5G陶瓷介質(zhì)濾波器的生產(chǎn)可分為前道的粉體制備、中道的介質(zhì)基體（諧振器）制作以及后道的組裝調(diào)試。

1.粉體制備過程

將介質(zhì)陶瓷粉體與助劑按一定比例配料，經(jīng)過球磨混料，烘干過篩后，在燒結(jié)爐中高溫預(yù)燒一定時間，去除粉體雜質(zhì)，然后在預(yù)燒料中加入單體、交聯(lián)劑和溶劑等，經(jīng)過磨砂機(jī)球磨獲得陶瓷漿料，在噴霧造粒機(jī)中進(jìn)行霧化和干燥，干燥好的粒子即為流動性較好的球狀團(tuán)粒。

陶瓷粉體配方是決定濾波器性能好壞的關(guān)鍵因素之一，也是陶瓷介質(zhì)濾波器企業(yè)的核心競爭力，酸堿控制不合理、 雜質(zhì)等都將損害粉體質(zhì)量，最終影響濾波器的性能。

2.干壓成型

干壓成型是將造粒好的粉料放入模具中，通過壓頭施加壓力，壓頭在模腔內(nèi)位移，傳遞壓力，使模腔內(nèi)粉體顆粒重排變形而被壓實，形成具有一定強(qiáng)度和形狀的陶瓷素坯。

圖  粉體顆粒在加壓過程中的變化

陶瓷素坯的致密性會影響到濾波器的Q值，因此干壓成型的壓力和保壓時間參數(shù)選擇同樣重要。

3.燒結(jié)

坯體在高溫作用下，隨著時間的延長，最后成為堅硬的具有某種顯微結(jié)構(gòu)的多晶燒結(jié)體，這種現(xiàn)象稱為燒結(jié)。燒結(jié)是減少成形體中氣孔，去除雜質(zhì)，增強(qiáng)顆粒之間結(jié)合，提高機(jī)械強(qiáng)度的工藝過程。

陶瓷介質(zhì)濾波器的燒結(jié)工藝的改進(jìn)能顯著影響陶瓷濾波器的性能，燒結(jié)溫度和保溫時間都是重要的控制參數(shù)，決定了陶瓷的晶粒大小和密度高低，進(jìn)而影響陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度和極化。

4.CNC加工

采用CNC數(shù)控機(jī)床進(jìn)行磨削，精確陶瓷介質(zhì)基體的尺寸精度。

圖   高速陶瓷精雕機(jī)  

5.金屬化

采用化學(xué)電鍍、噴涂、濺射、絲網(wǎng)印刷等工藝在陶瓷介質(zhì)基體上覆銀層，經(jīng)過烘銀爐燒銀，可使用激光設(shè)備調(diào)節(jié)鍍銀層。

6.組裝調(diào)試

將陶瓷介質(zhì)基體和其他配件如PIN針等組裝，測試濾波器的通帶帶寬、插入損耗等，并進(jìn)行調(diào)試。

陶瓷濾波器的調(diào)試過程復(fù)雜，相比于傳統(tǒng)腔體濾波器通過調(diào)節(jié)諧振桿來進(jìn)行調(diào)試，陶瓷濾波器的調(diào)試只能通過磨削來實現(xiàn)，由于陶瓷打磨的不可逆性，產(chǎn)品的調(diào)試成為提高產(chǎn)能的關(guān)鍵。

陶瓷濾波器的生產(chǎn)技術(shù)的難點(diǎn)在于一致性，陶瓷粉體材料的配比制備、生產(chǎn)的自動化以及調(diào)試的良率和效率等都是濾波器生產(chǎn)的難點(diǎn)所在。以上只是主要的工藝流程，不同廠家略有不同。目前生產(chǎn)陶瓷濾波器的企業(yè)主要有：燦勤、東山精密、江佳電子、武漢凡谷、大富科技、風(fēng)華高科、京信通信、順絡(luò)電子、思睿創(chuàng)、嘉康電子等。

本文來源于艾邦。