國產濾波器火了，LTCC也火了，LTCC在此之前沉默了30年。

對于LTCC濾波器，行業開始關注，投資人開始關注，咨詢電話紛至沓來。我不懂，但有朋友懂，便找了他，請求幫助，一起寫下這篇文章。

Rick Deng曾在村田公司工作了15年，把最美的青春獻給了射頻行業。在村田負責過天線、開關、SAW濾波器和雙工器、LTCC濾波器等產品，曾參與過LTCC元器件產品定義和市場開拓等工作。

LTCC濾波器，不同于SAW和BAW濾波器，材料不同，工藝不同，LTCC因為跟濾波器相關而變得高大上。實際上，LTCC不只是濾波器，還可能是巴倫、耦合器、合路器／頻分器。

專業之作，希望能幫到需要之人。

LTCC****濾波器不是芯片

芯片熱，帶熱濾波器；濾波器熱，帶熱LTCC，但LTCC濾波器不是芯片。

LTCC技術是于1982年休斯公司開發的新型材料技術，是將低溫燒結陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形。也可以將多個被動組件（如低容值電容、電阻、濾波器、阻抗轉換器、耦合器等）埋入多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，內外電極可分別使用銀、銅、金等金屬，在900℃下燒結，制成三維空間互不干擾的高密度電路，也可制成內置無源元件的三維電路基板。

LTCC（低溫陶瓷結燒）是廣泛用于通訊行業的一種產品，從產品的角度來看主要有兩個方向：元器件和基板。而我們今天只談元器件的部分。

LTCC元器件最早的需求可以追溯到上個世紀90年代的GSM手機，當時的為了縮小尺寸，手機公司（諾基亞等）把PA發射部分的低通濾波電路用LTCC濾波器來替代之前分立的電容電感電路（簡稱LC電路），這樣可以大大的減小尺寸，LTCC濾波器作為LPF（低通濾波器）在電路中的主要作用是用來抑制PA的二次、三次諧波。

另外一個需求來自巴倫（Balun），巴倫（ Balance-unbalance，BALUN）是英文“平衡－不平衡變換器”縮寫的音譯。它的作用除了平衡－不平衡變換之外，同時還視乎巴侖的形式、結構，可以進行1:1、1:2、1:4等比值的阻抗轉換。早期的SAW不能做差分產品，所以在SAW的后面需要接一個Balun。因此，Balun和LPF基本上是LTCC產品最早的需求來源。當時主要的供應商應該是村田、TDK。我們從諾基亞早期的手機產品拆解也可以驗證這一點。

隨著通信技術的發展，后來出現了CDMA、藍牙、DECT（無繩電話）、Wi-Fi等通信產品，LTCC的產品應用也有所增加，在CDMA里面主要的需求是耦合器，它主要用于耦合部分PA輸出功率反饋到主芯片，用于檢測/調整PA的輸出功率。

接著CDMA里面有雙頻（CDMA800/1900）的應用，這個時候出現了Diplexer（合路器或者頻分器）的需求。在藍牙里面的需求是Balun（巴倫）和LPF（低通濾波器），也有公司后來把Balun和LPF做到一起，叫做BalancedFilter。

再后來，3G WCDMA來了，為了提高手機的接收速率，在架構中引入了分級接收的概念，這個時候就產生了Diplexer/Triplexer的需求。但是Diplexer/Triplexer又隨著頻段的增加逐漸被射頻開關所取代，加上Coupler（耦合器）的需求后面基本集成到了PA模塊里面，所以LTCC器件在3G手機里的需求其實不多，基本上一臺手機上只有2-3pcs，主要來自藍牙部分的帶通濾波器和PA輸出的低通濾波器。

LTCC元器件市場格局

當發展到4G的時候，隨著CA的應用，LTCC Diplexer的需求再次來到了手機里面，在5G　Sub－6G頻段里面濾波器的需求增多，LTCC濾波器可以滿足寬頻的應用。目前比較高端的5G手機里面LTCC器件的需求多達15pcs，如果PA模組內部集成IPD濾波器，LTCC器件會稍微少一點，但5G的天線部分需要用到分頻器（Diplexer），仍需要7-8pcs。

在通信基站里面，LTCC器件的需求其實一直很少。主要原因是基站的設計周期長，設計一個產品少說也要好幾年，同時需求量也不大，而且基站大廠各自的設計不一樣，所以沒有標準的LTCC器件可以供給不同的客戶。

2014年前在基站應用里面LTCC的需求的產品主要有巴倫（Balun）和低功率的耦合器(3dB coupler,也叫電橋)，Balun主要用于Mixer（混頻器）和ADC/DAC的部分實現差分電路功能。耦合器主要用于PA的驅動后端電路，還有就是共用本振的地方，這些地方需要的耦合器都是小功率的產品。因為整體需求量不大，基站的設計周期又長，另外頻率，規格又各不相同，所以關注這個市場的LTCC廠家不多，基本上是以Mini-Circuit，Soshin為主要的供應商。

另外，基站廠家也發現可以用LTCC濾波器來替代分立的中頻濾波器（400MHz左右），因為基站基本上都有上變頻和下變頻電路，在整個設計中，中頻濾波器也是非常多的，但迫于市場沒有合適的產品，各個廠家都是自己用一大堆電容電感來搭。由于Massive MIMO的采用，Balun的需求也是非常大，所以標準化Balun器件也是基站廠商比較想做的事情。

在基站里面另外一個LTCC產品不得不提，就是大功率3dB耦合器/電橋，這個市場Soshin一直耕耘了很多年，主要需求應該來自愛立信，但一直無法撼動美國Anaren的PCB形態的大功率耦合器/電橋市場。后來隨著村田的加入，這個市場到今天應該已經基本做到了平分天下了，Anaren后來也被TTM收購了。

總結一下，在基站里面LTCC器件的需求主要是LPF（低通濾波器），BPF（帶通濾波器），Balun（巴倫），小功率coupler/電橋，大功率coupler/電橋，divider（功分器）。

LTCC產品在Wi-Fi里面也是大量應用，主要需求的產品為Diplexer和BPF，這個部分相對比較簡單。同時LTCC產品還有一些小眾市場的需求，比如機頂盒（主要是MoCA，HomePlug AV形態的產品），衛星接收機，軍品。因為需求數量不大，所以我們就不具體展開討論。

從上面LTCC器件應用市場來看，LTCC器件市場估計全球的需求在65億人民幣左右，其中TDK、村田占據了大頭，Mini-Circuit的產品銷售數量少但單價高，整體銷售金額也不小。除了這幾個大廠，接下來就是ACX，Soshin，華新科等公司。2021年全球銷售額預測如下：

LTCC元器件整個市場其實是一個相對較小的市場，但是利潤非常高，這也是國內很多廠家想進入這個行業的原因。

ACX（璟德）是唯一一家只做LTCC產品的臺灣上市公司，近12個月毛利率為53%，純利率為32.9%。當然我們可以猜測TDK，村田的毛利率應該更高。

目前國內進入LTCC行業的除了以上提到的順絡，麥捷，還有嘉興佳利，飛特爾等廠家，臺灣還有國巨（奇立新），美磊等廠家。

LTCC****元器件行業趨勢

LTCC也有競爭對手，那就是IPD，但是IPD和LTCC的競爭只會限于模組市場，在這個市場IPD具有小尺寸，更薄的優勢。

當然，也有國內創業公司走的另外一條路線，就是SPD產品。基于全球市場大概65億人民幣的規模，村田和TDK又牢牢占據了消費類高端市場，Mini占據了軍品類高端市場，ACX占據的是中間市場，這樣在消費類市場留下的空間也就12億人民幣左右。其競爭激烈程度可想而知。所以對于要加入這個賽道的廠家要謹慎，看起來風光，實則滄桑。

既要樂觀，也要客觀。LTCC器件的生產，日本制造廠家已經打磨了將近40年了，基于工匠精神的做法，他們對材料和工藝的理解在全球都是遙遙領先的，這也是為什么村田、TDK牢牢占據著這個領域的高端市場。國內廠家在制造工藝、材料、設備都還在打磨的階段，這決定了我們只能在低端市場徘徊。進軍高端市場應該是每個廠家的目標，但到了實際的產業里面，想彎道超車是多么的難，沒有腳踏實地是不可能進入高端市場的。

LTCC元器件的發展基本上有以下幾個方向：

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一、替代介質濾波器，隨著材料和技術的發展，LTCC替代部分介質濾波器將是一個趨勢，國際大廠已經在研發性能更好的材料，這樣在很多場景應該可以用LTCC濾波器來替代介質濾波器。

二、往毫米波等更高頻率發展，LTCC目前可以做到200GHz的頻率，所以這個也是一個將來的發展趨勢。

三、目前7-24GHz在通信領域應用不多，這個頻段應該是將來非常有潛力的頻段，LTCC也是非常適合這個頻率段，但估計對材料、技術、工藝要求非常高。

此外，LTCC是今后元件制造工藝的一個趨勢，集成的趨勢非常明顯。據業內專家介紹，與其他集成技術相比，LTCC具有以下特點：

1、根據配料的不同，LTCC材料的介電常數可以在很大范圍內變動，增加了電路設計的靈活性；陶瓷材料具有優良的高頻、高Q特性和高速傳輸特性。

2、使用高電導率的金屬材料作為導體材料，有利于提高電路系統的品質因數。

3、制作層數很高的電路基板，減少連接芯片導體的長度與接點數，并可制作線寬小于50μm的細線結構電路，實現更多布線層數，能集成的元件種類多，參量范圍大，易于實現多功能化和提高組裝密度。

4、可適應大電流及耐高溫特性要求，具有良好的溫度特性。

5、與薄膜多層布線技術具有良好的兼容性，二者結合可實現更高組裝密度和更好性能的混合多層基板和混合型多芯片組件。

6、易于實現多層布線與封裝一體化結構，進一步減小體積和重量，提高可靠性、耐高溫、高濕，可以應用于惡劣環境。

7、采用非連續式的生產工藝，便于基板燒成前對每一層布線和互連通孔進行質量檢查，有利于提高多層基板的成品率和質量，縮短生產周期，降低成本。

寫在最后

全球65億人民幣的市場規模，不是LTCC濾波器的市場，而是LTCC元器件的市場。目前沒有具體數據可以統計出LTCC濾波器的市場規模。

國內LTCC行業面臨的問題主要是原材料和工藝的問題，也有專家呼吁，國內LTCC產業上游對原材料的研究不能停留在能做出樣品、發表論文上，最終要落實到產業化上。