射頻器件是基站的核心設備之一,射頻器件主要包括濾波器、雙工器、塔頂放大器、合路器等幾大類(lèi)。濾波器是一種兩端口網(wǎng)絡(luò ),信號從輸入端口進(jìn)入,經(jīng)過(guò)濾波器網(wǎng)絡(luò )作用,濾除雜波,然后信號從輸出端口輸出,它的選擇特性是由系統要求決定。濾波器的性能優(yōu)劣往往直接影響整個(gè)通信系統的性能指標。陶瓷介質(zhì)濾波器具備高介電常數、高Q值、低損耗、體積小、重量輕、成本低、抗溫漂性能好等特點(diǎn)。
5G產(chǎn)業(yè)正在如火如荼的高速發(fā)展,基站的建設也非常迅猛,而每個(gè)基站上都會(huì )用到眾多的濾波器。這種濾波器通常都是以陶瓷材料為主,加工陶瓷濾波器的方法目前基本上都還處于探索階段,只有少數幾個(gè)廠(chǎng)家已經(jīng)開(kāi)始小批量生產(chǎn)。今天鑫臺銘小編就帶大家來(lái)探討一下5G陶瓷介質(zhì)濾波器的生產(chǎn)加工方法。
1.陶瓷粉體噴霧造粒---粉體制備過(guò)程
將介質(zhì)陶瓷粉體與助劑按一定比例配料,經(jīng)過(guò)球磨混料,烘干過(guò)篩后,在燒結爐中高溫預燒一定時(shí)間,去除粉體雜質(zhì),然后在預燒料中加入單體、交聯(lián)劑和溶劑等,經(jīng)過(guò)磨砂機球磨獲得陶瓷漿料,在噴霧造粒機中進(jìn)行霧化和干燥,干燥好的粒子即為流動(dòng)性較好的球狀團粒。
2.干壓成型
根據所需成型產(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。
3.燒結成型
將通過(guò)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、低溫度系數的介質(zhì)基體。
4.CNC精雕/水磨
采用CNC數控機床進(jìn)行磨削,精確陶瓷介質(zhì)基體的尺寸精度,或放入水磨機內去毛刺。
5.金屬化
對燒結后基體進(jìn)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(guān)(無(wú)粘連、無(wú)缺角、缺銀等)、特性(Q 值)、銀層附著(zhù)力確認。
將金屬化后產(chǎn)品通過(guò)燒銀爐高溫加熱,燒成固狀的可導電銀層。利用網(wǎng)絡(luò )分析儀對產(chǎn)品的 Q 值特性進(jìn)行測試。
6.焊錫印刷
陶瓷介質(zhì)塊背面焊錫印刷,將PCB板通過(guò)夾具與介質(zhì)塊進(jìn)行固定,并將車(chē)制鍍銀的銅柱植入介質(zhì)濾波器輸入/輸出端。
7.組裝調試
根據制造式樣書(shū)要求確認材料、錫膏型號后,對部件(基體,PCB,PIN 等)進(jìn)行組裝;并進(jìn)行調試。
5G陶瓷濾波器生產(chǎn)工藝:
1、配料:根據配方不同,設定不同原材料配比;
2、混料:將配料稱(chēng)重放入混料設備進(jìn)行混合;
3、烘干:將混料后的物料放入干燥箱烘干;
4、預燒:將干燥后的物料放到隧道爐預燒,溫度為:1000-1200度;
5、造粒:預燒后的物料加入粘合劑進(jìn)行噴霧造粒,形成均勻的小顆粒;
6、壓型:小顆粒用模具干壓成所需形狀;
7、CNC加工:對于不能干壓成型的需要用CNC加工成型;
8、燒結:成型的物料通過(guò)1600-1800度燒結成型;
9、磨削:燒結后的胚胎進(jìn)行雙面磨削成標準尺寸;
10、金屬化:用AS系列印刷銀漿,貫孔銀漿,浸漬銀漿或者噴涂銀漿進(jìn)行金屬化;
11、電鍍:高端應用為了防止銀漿氧化,需要電鍍鎳加以保護;
12、激光電極:金屬化的電極通過(guò)激光進(jìn)行加工成型,燒掉不需要的部分;
13、SPAN機加電極:金屬化電極通過(guò)數控機床將不需要的部分去除;
14、清洗烘干:將電極合格的產(chǎn)品進(jìn)行清洗烘干;
15、組裝:合格的產(chǎn)品進(jìn)行SMT加工;
16、調頻測試:通過(guò)調頻設備對產(chǎn)品進(jìn)行調頻測試;
17、標識屏蔽:合格產(chǎn)品做標識并且貼屏蔽膜;
18、終測:對產(chǎn)品進(jìn)行最終的合格測試;
19、包裝:合格產(chǎn)品進(jìn)行包裝出貨。
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(dòng)化以及調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(chǎng)家略有不同。
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