根据工信部的数据，截止2022年2月28日，我国累计建成开通的5G基站超过142.5万个，5G手机终端连接数达到5.2亿户。北京冬奥会所有场馆都实现了5G覆盖。今年，我国将新建的5G基站达60万个以上。
与4G基站相比，5G基站的关键技术之一是采用了大规模多路输入输出技术( massive Multiple-Input Multiple-Output, mMIMO )，5G宏基站中的信道数量通常可以达到32T/R甚至64T/R，这使得5G时代的移动通信网络可以带来更快的速度、更低的时延和更大的接入数量。而每一条信道背后，都对应着一个滤波器来进行电磁波信号的处理
在5G部署之前，4G以及更早的基站中采用的大多是金属腔滤波器，或介质加载的金属腔滤波器。然而，金属腔滤波器的体积大、重量重、成本高，在5G基站天线发射单元中应用几十个金属腔滤波器十分具有挑战性。与金属腔滤波器使用空气作为介质不同，介质波导滤波器使用高介电常数的陶瓷作为电磁波传输的介质，可以大大缩小单个滤波器的体积，减轻重量并节约成本，同时还能实现更优异的电性能。
杜邦微电路材料在5G的早期阶段就认为，在5G基站中，介质滤波器将取代金属滤波器成为主流技术。而这一判断也恰恰被市场验证，介质波导滤波器成为了5G宏基站首选的滤波器解决方案。
介质波导滤波器在初期时的量产遇到了很大挑战，除介质陶瓷的成型之外，介质外表面的金属化是主要难点。5G基站使用的介质波导滤波器的结构十分复杂，有许多尺寸不一的盲孔、通孔和异形结构。
如何在这种复杂结构的陶瓷表面制备一层十几微米且厚度均匀的金属层，变成了介质波导滤波器量产化乃至5G基站大规模部署的挑战。这对金属化的性能提出了极高的要求：
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5G频段下的高导电率和低损耗特性
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户外使用的可靠性和稳定性
- 良好的加工实现完全包裹介质而不泄漏电磁信号
杜邦微电路材料通过与客户的密切合作，共同开发出了基于喷涂技术的介质波导滤波器金属化工艺流程。相较于传统的丝网印刷、浸涂、溅射、电镀等方式，喷涂工艺可以实现高良率、高生产效率和低生产成本的完美结合。
为了匹配喷涂工艺的要求，满足滤波器对浆料高导电率和高可靠性的要求，杜邦微电路材料经过系统的研发和测试后开发出了全新的浆料体系。这款浆料同时实现了优异的导电率、喷涂厚度一致性和边角包裹能力，只需通过一次喷涂即可实现异型陶瓷体表面的完全包覆，在干燥及烧结后均不会发生开裂、露底等缺陷，结合其高导电率特性，最终保证了介质滤波器优异的电性能，可以帮助其提高0.1-0.2dB的插损表现。
凭借卓越的创新，5G基站介质波导滤波器用喷涂银浆的开发获得了杜邦2021创新大赛“TOP10创新项目”和员工评选的“最受观众欢迎项目”两项大奖。
此外，客户在杜邦微电路材料技术专家的支持下迅速打通了介质波导滤波器金属化的喷涂工艺流程，成功实现量产，并顺利的通过了终端用户的认证测试。目前，我们的客户已经成为多个全球一线通信设备厂商的主力供应商，使用这款银浆金属化的介质波导滤波器也在世界各地的5G基站中获得了广泛的部署。
原文始发于微信公众号（杜邦交通与材料）：5G基站小型化的幕后功臣
