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2020新基建火了,5G陶瓷介质滤波器大爆发,导电银浆准备好了吗?

来源:新材料在线|

发表时间:2020-04-09

点击:18223

新基建,在2020年彻底火了!据统计测算,以5G 基建为首的七大核心产业新基建,2020年的投资规模在21800亿左右;新基建将带来5G基站建设数目激增,5G基站关键部件-5G陶瓷介质滤波器也将迎来大爆发。


导电银浆是5G陶瓷介质滤波器的关键材料,其质量好坏直接影响器件的性能、使用寿命等。之前我们介绍了:量产一只5G陶瓷滤波器需要哪些材料、设备?附企业名单(点击即可查看全文),今天来讲讲5G陶瓷介质滤波器导电银浆制备及金属化工艺:


一. 如何制备5G陶瓷介质滤波器导电银浆?


导电银浆是导电性填料为银粉的填充型导电浆料,是介质滤波器的关键材料。这是因为银具有导电能力强、热膨胀系数接近瓷坯、热稳定性好、可直接在银层上焊接金属等优点,被视为陶瓷介质滤波器电极材料的最优选择。


5G陶瓷介质滤波器表面形成致密性较高、附着力高、导电性能高及可焊性较好的银导电层,导电银浆本身尤为关键。导电银浆的种类及配比特别是添加剂的种类和用量会影响产品的表面附着力、烧结温度、表面粗糙度等参数。


1. 配方组成


下面通过截取一项专利部分内容,来看看陶瓷介质滤波器用导电银浆的成分、占比及作用:



加入5G陶瓷滤波器微信群,不妨添加5G负责人微信。

2. 制备工艺


1)按滤波器用导电银浆的质量百分比将树脂溶解于部分有机溶剂中,搅拌均匀后形成有机载体;


2)将银粉、玻璃粉、无机添加剂及余量有机溶剂混合于所述有机载体中,采用研磨分散/超声波分散/机械搅拌等分散均匀得到混合物,将所述混合物分散均匀得到滤波器用导电银浆。


5G滤波器对银浆性能要求:

- 银含量(导电性):55% ~ 85%

- 粘度范围:5~250 kcps / 25℃

- 烧结条件:600 ℃~ 870 ℃

- 致密性:高

- 附着力:>30N/f(垂直)N/2×2mm²

- 可焊性:胶状焊膏(SnAgCu=96.5:3:0.5),焊接温度250 ℃ ±10℃

-来源于深圳市颖尚电子材料有限公司


3. 市场有多大?


据报道,全球5G陶瓷介质滤波器需求量是16亿只,如果按照每只用导电银浆1.2g(含损耗),5000/公斤计算,5G陶瓷滤波器用导电银浆市场为96亿元


5G陶瓷介质滤波器导电银浆企业有:


若您公司不在列表内,请联系5G负责人微信添加;

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4. 部分企业动态-不断更新中...


杜邦

据行业人士介绍,杜邦导电银浆已经向包括中国五大介质滤波器厂商在内的众多企业供货;杜邦已经成为众多介质滤波器企业的两大核心供应商之一。


大洲电子

上海大洲电子材料有限公司(韩国独资)用于5G陶瓷滤波器的导电银浆有DNF8010CDS-PF-7260FL等产品。


湖南国银

湖南省国银新材料有限公司推出5G陶瓷滤波器用喷涂银浆SNM 780P、浸蘸银浆 SNM 780J、滴孔银浆 SNM 780D、印刷银浆 SNM 780S


贝特利

贝特利公司高频滤波器导电银浆材料型号有SF-3290(二次喷涂)、SF-3300(一次喷涂)、SF-3400(浸银),烧结后膜层均匀,导电性好,插损低;银层拉力高,可焊性和耐焊性好。


中科纳通

中科纳通在5G领域开发的材料有手机天线银浆、5G滤波器银浆、导热界面材料及基于浆料的导电硅胶条等。


颖尚电子

深圳市颖尚电子材料有限公司推出5G滤波器导电银浆:SH-8301GL印刷系列、SH-8301GL-T浸银系列、SH-8301GL-P喷银系列、SH-8301GL-G 滴孔系列


上海正银

据称,上海正银是灿勤、凡谷等目前最核心的银浆供应商。


上海隽颖

上海隽颖电气技术有限公司专为5G陶瓷介质滤波器研制生产的配套银浆,粘接强度高、附着力强、电性能稳定,有着良好的印刷性、导电性和焊接性。目前已批量应用于陶瓷介质滤波器、介质波导滤波器、谐振器等5G配套产品。


纳金科技

据悉,纳金科技有两种产品可以应用到滤波器上面,一个是纳米银线,可以用来做纳米银线柔性触控;另一个就是中高端的纳米银浆产品。


锐新科

佛山市顺德区百锐新电子材料有限公司推出滤波器用喷涂银浆:LBQ-1-14


二. 5G陶瓷介质滤波器金属化工艺


1.预处理


将烧结后的瓷件进行磨抛,然后进行超声清洗,以去除表面残余的研磨剂和污渍,将清洗后的瓷件烘干,干燥温度150~300℃,得到光滑、洁净的瓷件。


2.涂覆银层


可采用丝网印银/喷银/浸银/滴孔等方式将银浆均匀涂覆在瓷件表面。目前主流工艺是喷银工艺,下面分别详细介绍:


真空定向流雾化喷涂工艺:在真空环境下喷枪机器人先通过视觉识别装置自动识别和定位陶瓷单片的位置,然后再对该陶瓷单片的表面进行雾化喷涂,六个表面分三次喷涂,同时,喷出的雾化喷涂气流在真空环境下进行气流定向流动,形成定向流体,该定向流体定向通过陶瓷单片上的通孔,并完成对通孔内表面的喷涂处理。


丝网印刷工艺:将瓷件置于丝网上进行丝网印刷,根据预定的银膜厚度选择合适的刮刀在陶瓷表面印刷银膜,使银浆均匀涂布在瓷件表面。


浸银工艺:将多腔微波介质陶瓷基体置于筛网中,由调速电机驱动筛网在银浆桶内的银浆中浸银,并由低速向高速转动,然后通过置于固定支架内的升降电机带动银浆桶与筛网分离,调速电机再驱动筛网高速转动;将甩干后的陶瓷基体放入烘箱中烘干,再将其置于隧道窑内使银浆烧银、固化,经多次浸银、烘干、烧银、固化,最后在高温下烧结完成其金属化工艺过程。


银浆涂覆设备企业有:


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3.烘银


将涂覆银浆的瓷件在烘银炉内进行烘干,烘银温度为120℃左右。烘银炉的作用是为了使产品在放进高温烧结前能够将银浆内部的其他一些成分挥发出来,使银浆内部小孔能够自然复合,可抑制高温烧结后银层表面气泡,使银层表面光滑平整。


4.半成品外观确认


检查金属化后半成品外观(无粘连、无缺角、缺银等)。


5.烧银


将烘银后的瓷件送入烧银炉中进行烧银,在陶瓷表面形成银层,峰值温度为750~850℃,峰值保温时间大概10分钟,烧结周期大概60分钟。烧银过程中玻璃粉、乙基纤维素熔化,使银更均匀附着在瓷件上。烧结炉的作用是使银浆能够完全的固化,烧结工艺参数会影响银层的稳定性,可能会存在拉力不良,银层烫伤,表面不光亮等问题。


烘银、烧银设备企业有:


6.Q值特性测试


利用网络分析仪对产品的Q值特性进行测试,银层附着力确认,若符合标准要求为良品,若不符合标准要求为不良品,需再次进行金属化处理。


网络分析仪企业有:


目前,常用的金属化工序在整个工艺中占据35%以上工序份额,其成本占据整个滤波器的30% 以上


主流金属化工序数量多、成本高,不利于陶瓷介质滤波器大规模应用。目前市面上衍生了金属化新工艺,导电银浆迎来新挑战,下面简单了解一下:


三. 金属化新工艺-高能离子PVD技术


真空镀银金属化工艺:该工艺将洁净的多腔微波介质陶瓷基体置于无污染零排放的真空镀膜设备中利用高能离子PVD技术在陶瓷表面镀制致密的金属银层。


工艺原理:真空镀膜利用高能离子加速物理气相沉积,金属银原子团与陶瓷原子团撞击形成金相结构交叉组合键形式的结合层,有很好的附着力,高温稳定性。


工艺特点:银层厚度大于10um拉拔力平均大于30N/mm,高温28020分钟不起泡,插损达到产品要求,完全达到批量量产水平,节省金属化成本30%

-来源于深圳市赫鸿科技有限公司


电镀、真空镀设备企业有:



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参考资料:专利-滤波器用导电银浆及其制备方法

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