射頻前端是移動(dòng)通信的核心部件之一，由一系列組件構(gòu)成，包含功率放大器（PA）、濾波器（Filters）、開(kāi)關(guān)（Switch）、雙工器（Diplexer/Duplexer，由2個(gè)濾波器組成）、低噪聲放大器（LNA）等，分別對(duì)應(yīng)不同的射頻信號(hào)處理功能。
濾波器不僅用于信號(hào)接收濾波，也用于信號(hào)發(fā)射濾波，在射頻前端器件中占據(jù)最大的份額，約占50%。據(jù)Resonant統(tǒng)計(jì)，全球射頻濾波器市場(chǎng)規(guī)模2016年至2020年平均復(fù)合增長(zhǎng)率為31.6%，2020年至2025年平均復(fù)合增長(zhǎng)率為15%，預(yù)計(jì)到2025年市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)302億美元。
目前，國(guó)內(nèi)濾波器產(chǎn)品主要有SAW、BAW、LTCC濾波器及IPD濾波器等。
SAW濾波器即聲表面波濾波器，采用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性而制成的一種濾波專用器件，廣泛應(yīng)用于電視機(jī)及錄像機(jī)中頻電路中，以取代LC中頻濾波器，使圖像、聲音的質(zhì)量大大提高。SAW濾波器有局限性。高于約1GHz時(shí)，其選擇性降低；在約2.5GHz，其使用僅限于對(duì)性能要求不高的應(yīng)用。2G、3G、4G時(shí)代，Saw濾波器憑借較低成本優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)射頻濾波器市場(chǎng)，占據(jù)射頻濾波器市場(chǎng)大部分的市場(chǎng)份額。
相關(guān)廠家主要有：Murata、TDK、太陽(yáng)誘電、麥捷科技、中電26所、中電55所、好達(dá)電子等。
BAW濾波器相對(duì)SAW濾波器來(lái)說(shuō)性能更好一些，Q值高，相位噪聲、體積小等。即使在高寬帶設(shè)計(jì)中，溫度的變化對(duì)BAW的影響相對(duì)較低。此外，BAW濾波器具有極低的損耗和非常陡峭的濾波器裙邊（filterskirt）。BAW是工藝和技術(shù)，不是產(chǎn)品，（這一點(diǎn)與LTCC類似），BAW濾波器才是產(chǎn)品。相關(guān)廠家主要有：Broadcom（Avago收購(gòu)Broadcom，改名為新Broadcom）以及Qorvo占據(jù)幾乎全球超過(guò)95%以上份額，呈高度壟斷格局。
LTCC濾波器 攝于風(fēng)華高科展臺(tái)
LTCC濾波器主要應(yīng)用于手機(jī)、Cat.1、NB-IoT、5G基站和等消費(fèi)類電子。5G的發(fā)展伴隨著更多更高的頻段、同時(shí)也有更大帶寬的需求。由于3GHz以上SAW濾波器適應(yīng)性不足，LTCC濾波器在5G、毫米波頻段表現(xiàn)出較好的適應(yīng)性，5.8GWiFi帶寬比較寬，一般采用LTCC濾波器；未來(lái)的WiFi6E，更只能采用LTCC濾波器。LTCC制成的濾波器包括帶通、高通和低通濾波器三種。頻率則從數(shù)10MHz直到5.8GHz。LTCC濾波器過(guò)渡帶可以做的很大，帶內(nèi)插損小，但與IPD濾波器相同，同樣無(wú)法做到帶外陡峭抑制。相比SAW、BAW濾波器，LTCC雖然可處理高頻信號(hào)，但選頻能力較差。但LTCC對(duì)高功率場(chǎng)景的處理能力優(yōu)于SAW或BAW濾波器。在5G手機(jī)產(chǎn)品中，LTCC射頻器件（濾波器+雙工器）使用數(shù)量在10-18個(gè)。根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)，2020年第4季度4G、5G手機(jī)對(duì)LTCC的消耗量達(dá)43億顆，2021年第1季攀升至45億顆，市場(chǎng)上的缺口每季逐漸擴(kuò)大。相關(guān)廠家主要有：村田、TDK、太陽(yáng)誘電、順絡(luò)、佳利、風(fēng)華、麥捷、中瓷等。
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5G的發(fā)展伴隨著更多更高的頻段，同時(shí)也有更大帶寬的需求，Saw和Baw濾波器已不能很好的滿足5G對(duì)高頻高帶寬的需求，而LTCC濾波器恰好具備相當(dāng)寬松的裙邊特性，能滿足5Gsub－6GHz中的頻段n77、n78對(duì)寬帶寬要求。與Saw濾波器相比，LTCC具備更高的功率處理能力，正好滿足5Gsub－6標(biāo)準(zhǔn)中HPUE的要求。隨著5G更大帶寬的需求，在一定條件下需要使用適合大帶寬的LTCC濾波器，5G發(fā)展的同時(shí)為L(zhǎng)TCC濾波器帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇。
11月26日，耘藍(lán)集成電路技術(shù)(上海)有限公司RF射頻總監(jiān)洪世勛先生將在第三屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇上帶來(lái)《實(shí)現(xiàn)電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷》演講分享，歡迎大家前來(lái)分享交流。
序號(hào) | 議題 | 擬邀請(qǐng)單位 |
1 | 基于HTCC技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 | 佳利電子 胡元云 常務(wù)副總/研究院院長(zhǎng) |
2 | 高端電子陶瓷在汽車領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用 | 博世 |
3 | 先進(jìn)低溫共燒無(wú)源集成材料和器件技術(shù)發(fā)展 | 電子科大 |
4 | LTCC射頻模塊的發(fā)展與應(yīng)用 | 京瓷 |
5 | 高精密疊層機(jī)應(yīng)用于多層陶瓷基板介紹 | 上海住榮 技術(shù)專家 |
6 | LTCC絲網(wǎng)印刷中與網(wǎng)版相關(guān)的不良改善 | 昆山田菱 渡邊智貴 |
7 | LTCC低介電常數(shù)粉體量產(chǎn)應(yīng)用發(fā)展 | 中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院 顏廷楠 博士 |
8 | LTCC生瓷帶的環(huán)境與工藝適應(yīng)性要求研討 | 兵器214所 何中偉 總工程師 |
9 | 低溫共燒壓電陶瓷致動(dòng)器的應(yīng)用及發(fā)展 | 蘇州攀特電陶 潘鐵政 董事長(zhǎng) |
10 | 實(shí)現(xiàn)電子元器件小型化、高頻化、集成化的LTCC陶瓷 | 耘藍(lán)集成電路 洪世勛 RF 射頻總監(jiān)
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11 | 介電玻璃粉的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 | 贛州中傲新瓷 繆錫根 博士/研發(fā)總監(jiān)
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12 | 應(yīng)用于HTCC的高性能粉體制備 | 艾森達(dá) |
13 | 應(yīng)用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案 | 杜邦 |
14 | 電子陶瓷用金屬漿料配套應(yīng)用方案 | 西安宏星 |
15 | 高導(dǎo)熱陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑的研究 | 廈門(mén)鎢業(yè) |
16 | 高性能陶瓷基板在IGBT中的應(yīng)用與發(fā)展 | 比亞迪半導(dǎo)體、 |
17 | 陶瓷覆銅板在大功率半導(dǎo)體的應(yīng)用 | 羅杰斯
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原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦陶瓷展）：LTCC濾波器：5G高頻段、毫米波頻段優(yōu)秀的射頻前端解決方案
