介质滤波器行业上、下游产业链及技术工艺发展趋势分析

第一节 上游行业发展状况分析

近几年，国内介质陶瓷材料保持稳定增长，尤其MLCC（片式陶瓷电容器）电容器陶瓷材料不断加速增长，但效益增长不显著。2007年国内介质陶瓷材料的总产量约3536吨，总产值约23740万元，其中圆片陶瓷电容器瓷料约2780吨，增长了11.2%，产值约8620万元；MLCC陶瓷料约756吨，增长了16.3%，产值约15120万元。

第二节 下游产业发展情况分析

一、通信设备制造

近年来，我国通信设备行业一直保持着快速稳定的发展态势，移动通信行业、3G和NGN网络投资的不断增加给通信设备行业带来了良好的市场机会。2008年前三季度，通信设备业受惠于3G建设业绩平稳增长，整体毛利率由2007年的25.05%升至27.9%，提高了2.85个百分点，2008年10月份的行业主营业务收入增长11.9%，已连续九年排在各行业首位。

目前，受世界金融风暴的影响，在一定程度上降低了电信业对通信设备的需求，我国通信设备市场发展速度放缓，几乎半数企业出现业绩下滑状况，但也使国际通信设备制造企业在一定程度上放缓向我国市场进入的步伐，同时加上国家不断扩大内需和未来3G市场投资的大幅增加，都会给国内企业带来发展的机会。

我国电信市场正处于结构调整期，日后将形成新中国移动、中国电信和新中国联通三足鼎立的格局，电信业重组后，3G建网逐步展开，通信设备市场规模将继续扩大，这给通信设备制造业带来巨大的机会。据不完全统计，在未来2-3年内，中国运营商仅对3G的投入就在3000亿以上，预计该行业在未来几年内仍将保持稳定的增长趋势。

二、广播电视设备制造

近几年随着国家广播电视事业数字化进程的加快，模转数试点的逐步铺开以及高清演播厅的出现，为广电设备制造业带来了发展良机，也带来了丰厚的利润回报。2007年，该行业累计完成工业总产值超过250亿元，比上年同期增加了20%；实现利润超过100亿元，比上年同期增长了60%。2008年1-2月，该行业累计完成工业总产值45.1亿元，同比增长17.7%。

未来几年，数字电视的普及率将大大提高，相关的视听设备、机顶盒等的需求量将迎来一个高峰，该行业将保持较高的发展速度。

第三节 产品技术发展现状

国内在该领域的研究开发起步较晚，导致国内本领域产品的生产还处于起步阶段，仅有数家企业生产少量低端产品。目前，国内基地站、手机等通信设备中用到的微波陶瓷滤波器还都是国外产品。

在“九五”、“十五”期间，我国对微波介质陶瓷材料进行了深入研究，获得了较为理想的微波介质材料。在得到高性能材料的基础上，制备得到了系列化的微波介质陶瓷滤波器产品，产品性能基本可满足整机使用要求。

目前，在各种微波介质陶瓷材料的配方、滤波器结构设计、工艺制备技术、测试技术等方面，技术基本成熟，但还需继续完善。

第四节 产品工艺特点或流程

微波滤波器可用多种结构来实现，用介质谐振器构成微波滤波器与其他结构滤波器相比，具有结构简单、性能稳定、制作方便等特点，尤其以高的温度稳定性而著称，目前已广泛用于移动通信系统。在此介绍的微波滤波器组是为多路通讯系统研制的。它由6个介质带通滤波器组成。

器件的制作过程包括瓷料制备，同轴谐振器的制作以及调试组装，最后经筛选试验等。BaO-TiO2-Sm2O3系统具有良好的微波特性，能满足设计的要求。按照电子陶瓷的生产工艺进行瓷料配制，然后测量它的微波介电特性。其测试数据为：εr为74±2，在3 GHz下Q>2000，频率温度系数为0±5×10-6/℃(-20～+85℃)。

同轴谐振器的成型采用干压成型，接着进行烧结，烧结温度为1350℃。然后对烧结后的瓷块表面金属化加工，并测量每个谐振腔的谐振频率和Q值。

在第1、3谐振腔中，从开路端插入两根聚四氟乙烯同轴引线，再套上外壳，装入夹具，进行适当调试。当电性能满足要求后，将外壳与瓷体焊接在一起进行测试。最后按SJ20764-1999的环境试验条件进行各种试验。

第五节 国内外技术未来发展趋势分析

随着电子整机向数字化、高频化、多功能化和薄、轻、小、便携式的方向发展，新型电子陶瓷元器件及相关材料的发展趋势和方向主要体现在以下几个方面：

1、小型化与微型化

随着移动通信和卫星通信的迅速发展，对器件小型化、微型化的要求越来越迫切，而电子元器件特别是大量使用的以电子陶瓷材料为基础的各类无源元器件，是实现整机小型化、微型化的主要瓶颈。因此，小型化、微型化（包括片式化）是目前元器件研究开发的一个重要目标，市场需求也非常旺盛。从材料角度而言，实现小型化、微型化的基础在于提高陶瓷材料的性能和发展陶瓷纳米晶技术和相关工艺，因此，发展高性能功能陶瓷材料及其先进制备技术是功能陶瓷的重要研究课题。

2、高频化与频率系列化

高频化是数字3C产品发展的必然趋势。以移动通信为例，以模拟信号为主要特征的第一代移动通信所用的频段在800MHz-900MHz之间，以数字信号为主要特征的第二代移动通信所用的频段则在900MHz和1.8GHz左右，目前正在研究的第三代移动通信系统的频率则在2GHz左右。

对各类电子元器件中的陶瓷材料来说，如何适应高的工作频率是一个严峻挑战。因此，寻找具有良好高频特性以及系列化工作频率的功能陶瓷材料，是目前新型电子元器件领域的研究热点，微波介质陶瓷材料及新型微波器件是其中重要的研究课题。

进了现代通信技术的发展与普及。寻求高介电常数、高品质因数、低频率温度系数仍然是当前微波介质陶瓷材料研究的重点。为适应通信终端设备小型化和便携化的发展需求，发展新型片式化微波器件，如片式滤波器、片式谐振器、片式天线等，已引起业界的广泛关注。

3、集成化与模块化

当前，手机和笔记本电脑进一步向便捷化、多功能化、全数字化和高集成化及低成本方向发展，极大地推动了电子元器件的片式化、小型化和低成本及器件组合化、功能集成化的发展进程。

以手机为例，目前每个手机中约有250个2300个无源电子元件，因此无源电子元件的小型化对手机产品的轻便化起决定性作用，这一需求极大地推动了无源电子陶瓷片式元件的小型化、集成化进程。为减小整机的尺寸，采用多元复合、集成化无源元件，提高安装密度，将是一种最有效的途径。因此，多层复合功能陶瓷及元器件正由分离式元件向复合化多元组件发展，并最终向无源器件的集成化趋势发展。

集成化功能陶瓷元器件是以低温共烧陶瓷(LTCC)为平台，采用多层陶瓷技术将电容、电感和电阻材料嵌入集成在低温共烧陶瓷基板中，形成无源集成陶瓷器件。

基于LTCC技术的功能陶瓷集成器件已开始应用于移动通信终端设备中，如片式多层LC滤波器、片式微带滤波器、多层LTCC微带滤波器、多层天线、复用器、不平衡变压器以及射频前端开关模块、功放模块和蓝牙模块等在内的集成化无源元件和模块。国内在该领域还处于起步阶段，尚未形成产业规模。从技术角度而言，实现陶瓷集成的关键在于发展性能优异的低温共烧陶瓷材料以及先进的异质材料共烧技术，这已成为当前信息功能陶瓷领域重要的研究方向。

4、无铅化与环境协调性

近年来，随着环境保护和人类社会可持续发展的需求，研发新型环境友好的铁电压电陶瓷已成为发达国家致力研发的热点材料之一。2001年欧州议会通过了关于"电器和电子设备中限制有害物质"的法令，并定于2008年实施，其中被限制使用的物质就包括含铅的压电器件。作为重要的功能材料，压电陶瓷在电子材料领域占据相当大的比重。近几年来，压电陶瓷在全球每年的销售量按15%左右的速度增长。

随着电子整机向数字化、高频化、多功能化和薄、轻、小、便携式的方向发展，压电陶瓷器件也在向片式化、多层化和微型化方向发展。近年来，包括多层压电变压器、多层压电驱动器、片式化压电频率器件、声表面波(SAM)器件、薄膜体声波滤波器等一些新型压电陶瓷器件不断被研制出来，并广泛应用于微机电系统和信息领域。

信息技术的发展向功能陶瓷材料提出了一系列严峻的挑战，同时也为功能陶瓷的研究和发展提供了前所未有的机遇。面向21世纪我国3C产业的高速发展，为建立具有自主知识产权的新型信息高技术产业体系，必须大力加强信息功能陶瓷及元器件的创新性研究和开发工作，整体提升我国3C产业的技术创新能力和国际竞争力。

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