一、塑料濾波器發(fā)展現(xiàn)狀

因為金屬非常好的反射電磁波的特性，而且熱膨脹系數(shù)特別低，目前，腔體濾波器一般采用鋁、銅等貴重金屬制作，但由于重量大且成本高，隨著5G通信的發(fā)展以及濾波器行業(yè)的競爭加劇，濾波器廠商在不斷地研究開發(fā)各種減重降本的方案。

采用塑料材質(zhì)制作濾波器腔體的方案是一種比較合理的方案，塑料濾波器以其相對于金屬較輕的重量和可靠性越來越受到各家的重視。目前，凡谷、春興、威富通訊、科創(chuàng)新源等企業(yè)都有對塑料濾波器替代金屬濾波器的方案進行研發(fā)驗證。

眾所周知，塑料的熱傳導性能比金屬要差，在腔體濾波器的使用過程中，積聚在塑料腔體內(nèi)部的熱量不能及時散發(fā)出去，會導致局部溫度越來越高而使產(chǎn)品失效，尤其對于大功率濾波器而言，塑料腔體內(nèi)部在短時間內(nèi)會積聚較多熱量，導致腔體濾波器的電氣性能指標下降，不能滿足工作需求。

因此，塑料濾波器在功率要求不高的場合下，其自身散熱結(jié)構(gòu)能滿足需要，稍大功率的濾波器無法采用塑料腔體方案以降低生產(chǎn)成本，散熱問題制約著塑料濾波器的發(fā)展。

為解決塑料腔體的散熱問題，濾波器廠商通過增加金屬散熱件將濾波器的主要散熱部分的熱量及時導出到腔體外部，以期降低塑料腔體的內(nèi)部的溫度，避免濾波器在使用過程中熱量不斷聚集而失效，但是在實際制作時，由于塑料濾波器中的塑料件和金屬散熱件兩種材料本身的熱膨脹系數(shù)不一樣，會影響濾波器的溫度偏移性能。

由此可見，適用于生產(chǎn)5G通信的腔體濾波器的塑料材料性能就需要具有與鋁合金相近的線性熱膨脹系數(shù)，介電常數(shù)低且穩(wěn)定，優(yōu)良的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性等特點，能通過塑料電鍍達到替換金屬腔體的目的。

二.塑料濾波器材料要求

1、高的剛性和模量，以及與鋁合金相近的線性熱膨脹系數(shù)，來保證在高溫時腔體的尺寸精度和表面鍍層的結(jié)合強度。

2 、介電常數(shù)低且穩(wěn)定，適于5G通訊對低介電材料的要求；

3、耐高溫，滿足其高溫回流焊的要求

4、尺寸穩(wěn)定性良好，模塑收縮小，高低溫變化形變??；

5、優(yōu)良的散熱性，能及時將熱量傳遞出去，從而降低了制件熱變形的可能，又降低了材料熱老化降解的可能；

6、優(yōu)異的電鍍性能， 以確保產(chǎn)品在工作壽命期間的鍍層結(jié)合強度和電學性能，能通過塑料電鍍達到替換金屬腔體的目的。

三.塑料濾波器特性介紹（sabic的PEI 材料做成的塑料濾波器進行對比）

1.重量方面: PEI的密度是1.6，鋁合金的密度是2.7，重量方面可以減少40%

2.成本方面，塑料濾波器的腔體注塑成型，外加電鍍，成本大概低10%~20%

3.Q值方面: PEI 塑料濾波器的Q值大概是1500，離子電鍍的塑料濾波器比化學電鍍的塑料濾波器Q值高些，金屬濾波器的Q值比塑料濾波器的高一倍左右

4.散熱方面:塑料的散熱性能很差，導熱率是0.2左右，金屬濾波器的導熱率是110左右。當前出現(xiàn)的塑料濾波器一般都用在單路5W左右的小功率上，大功率的受限。

5.插損方面:雖然實測塑料濾波器的插損接近金屬濾波器，塑料濾波器的性能差一些。

6.電鍍方面: 塑料濾波器一般有離子鍍和化學鍍，離子鍍的Q值會更好些。

7.線性彭脹系數(shù):塑料濾波器的線性膨脹系數(shù)垂直于注塑方向的線性膨脹系數(shù)為30+，注塑方向為23，與鋁材的線性膨脹系數(shù)23接近。

8. 長期可靠性測試: 塑料濾波器一般進行雙85測試1000小時，-45到85°C的溫循，以及振動測試。

審核編輯：劉清