一些研究機構預估5G全球基站的需求量將會保持在900萬個左右。如果按照每個基站安裝三個扇面來計算,而每個扇面中以64個濾波器估算,則陶瓷介質濾波器的需求量將達到16億只,光是這一個小單元的全球市場將有約600億。陶瓷介質濾波器的生產(chǎn)環(huán)境比較多,工藝也十分復雜,因此要想做好它并不容易。我們?yōu)榇蠹铱偨Y了一些在生產(chǎn)過程中應用到的設備。
1陶瓷粉體噴霧造粒
將介質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,在燒結爐中高溫預燒一定時間,去除粉體雜質,然后在預燒料中加入單體、交聯(lián)劑和溶劑等,經(jīng)過磨砂機球磨獲得陶瓷漿料,在噴霧造粒機中進行霧化和干燥,干燥好的粒子即為流動性較好的球狀團粒。
噴霧造粒需要的有:微波介質陶瓷原料、交聯(lián)劑等助劑,磨砂機、攪拌球磨機、燒結爐、噴霧造粒機等。
2干壓成型
根據(jù)所需成型產(chǎn)品型號選用與之相對應的料粉、模具及機臺,利用干壓成型的原理將料粉加工成具有特殊機械尺寸的陶瓷塊。干壓成型需要的有:微波介質陶瓷材料,干壓設備、模具等。
3燒結成型
將通過干壓成型得到的產(chǎn)品放入 1000 度以上的高溫燒結爐中燒結,從而得到高 Q 值、低溫度系數(shù)的介質基體。燒結成型需要的有:耐火材料,燒結爐等。
4CNC精雕/水磨
采用CNC陶瓷精雕機進行磨削,加工陶瓷介質體上的孔、槽等。CNC陶瓷精雕機加工的特點是無需開模,只要有陶瓷坯體就可以直接按圖紙進行加工。目前這種加工主要分為生坯和熟坯兩種,生坯加工時要按照一定比例的縮放量進行。熟坯加工則可以直接按照圖紙尺寸進行精準加工。這兩種加工方式各有優(yōu)勢。加工生坯的效率比較高,但是燒結后的尺寸誤差偏大。熟坯加工的精度可控,但是每加工一片的時間比較長。該工藝需要的有:CNC精雕機、磨拋設備、超聲波清洗設備,切削液清洗劑、磨具磨料等。CNC陶瓷精雕機目前國內做的比較好的有鑫騰輝數(shù)控、北京精雕等。
5金屬化
對燒結后基體進行金屬化(浸銀/滴孔/噴銀)作業(yè),包括銀漿濃稠度確認、金屬化后半成品外觀(無粘連、無缺角、缺銀等)、特性(Q 值)、銀層附著力確認。
將金屬化后產(chǎn)品通過燒銀爐高溫加熱,燒成固狀的可導電銀層。利用網(wǎng)絡分析儀對產(chǎn)品的 Q 值特性進行測試。金屬化需要的有:電子漿料,自動噴銀機、自動滴孔機、電鍍/真空鍍設備、印刷設備、激光設備、烘銀爐、網(wǎng)絡分析儀等, 濾波器公眾號認為或許在未來一段時間將直接改用電鍍。
6焊錫印刷
陶瓷介質塊背面焊錫印刷,將PCB板通過夾具與介質塊進行固定,并將車制鍍銀的銅柱植入介質濾波器輸入/輸出端。該工藝需要的有:焊錫材料,焊錫設備、回流焊設備、貼片機等。
7組裝調試
根據(jù)制造式樣書要求確認材料、錫膏型號后,對部件(基體,PCB,PIN 等)進行組裝;并進行調試。組裝調試需要的有:連接器、PIN針、PCB、網(wǎng)絡分析儀等。
以上7個步驟基本上包含了5G濾波器生產(chǎn)的全流程,有關這方面更多的信息,可繼續(xù)瀏覽“鈞杰陶瓷”網(wǎng)頁內的相關內容。