IHS的研究顯示,到2035年,僅5G產(chǎn)業(yè)鏈就將達(dá)到3.5萬億美元的經(jīng)濟(jì)出口,創(chuàng)造2200萬個(gè)就業(yè)崗位。更值得注意的是,5G將為世界各地許多行業(yè)的銷售活動(dòng)創(chuàng)造12.3萬億美元的價(jià)值,占全球銷售活動(dòng)總額的4%。
在5G時(shí)代,哪種聚合物材料更受歡迎?
GB/T1497-1988聚四氟乙烯用高頻PCB板材料
高頻PCB板的材料性能,包括介電常數(shù)(Dk),必須是小而穩(wěn)定的,這與銅箔的熱膨脹系數(shù)一致,同時(shí)吸水率低,否則濕時(shí)會(huì)影響介電常數(shù)和介電損耗,此外,還必須具有良好的耐熱性、耐化學(xué)性、沖擊強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度等。
熱塑性材料聚四氟乙烯(PTFE)具有耐高溫、工作溫度高達(dá)250℃的特點(diǎn),在較寬的頻率范圍內(nèi)介電常數(shù)和介電損耗都很低,擊穿電壓、體積電阻和電弧電阻都很高,是理想的PCB板材料。
聚四氟乙烯(PTFE)還可以通過玻璃纖維或陶瓷材料等各種填料進(jìn)行增強(qiáng)和增強(qiáng),提高材料的熱膨脹系數(shù)。這種材料本身具有聚四氟乙烯材料的低溫和電學(xué)特性,非常適合于高頻毫米板的應(yīng)用。
手機(jī)天線LCP液晶聚合物成為新的寵兒
天線技術(shù)創(chuàng)新作為無線通信的重要組成部分,是推動(dòng)無線連接發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力,隨著5G的臨近和物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模部署,天線在5G網(wǎng)絡(luò)中的作用將越來越重要,發(fā)展前景也將十分廣闊。
以智能手機(jī)為例,由于工業(yè)和市場的發(fā)展,隨著手機(jī)外觀設(shè)計(jì)的整合和高度整合,手機(jī)內(nèi)部的空間越來越小,可以說天線的設(shè)計(jì)是非常困難的。
手機(jī)天線已從早期的外接天線發(fā)展到內(nèi)置天線,軟板已成為主流工藝,占70%以上。目前,手機(jī)天線的軟板基板主要是PI,但由于PI基片介電常數(shù)和損耗因子大,吸濕能力強(qiáng),高頻傳輸損耗嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)特性差,已不能滿足5G對材料性能的要求。
隨著5G技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)液晶聚合物(工業(yè)化液晶聚合物)已成為一種理想的天線材料。它是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一種新型高性能特種工程塑料,一般在熔融狀態(tài)下表現(xiàn)出液晶特性。它具有優(yōu)異的電絕緣性能,其介電強(qiáng)度高于一般工程塑料,且抗電弧性能好。即使連續(xù)使用溫度為200℃300℃,其電性能也不會(huì)受到影響。間歇性使用溫度高達(dá)316℃!
與PI、LCP材料相比,LCP材料的介電損耗和導(dǎo)體損耗更小、更靈活、更密封,因此在制造高頻器件方面有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著4G向高頻高速5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,LCP也有望取代PI成為一種新的軟板工藝。
例如,蘋果的iPhoneX首次使用多層液晶聚合物天線,而iPhoneXS/XSMax/XR則使用多個(gè)LCP天線。在上游生產(chǎn)中,主要制造商包括杜邦(DuPont)、蒂科納(Ticona)、住友(Sumitomo)、波利塑料(Polly Pltics)、東麗(Dongli)等。例如,作為LCP樹脂主要制造商之一的住友,對LCP樹脂在5G時(shí)代的關(guān)鍵應(yīng)用持樂觀態(tài)度。人們相信,LCP的應(yīng)用在未來將變得越來越重要。
MPI改性聚酰亞胺5G手機(jī)天線材料新星
作為一種手機(jī)天線材料,LCP有許多優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際應(yīng)用中也面臨許多挑戰(zhàn)。據(jù)外國媒體報(bào)道,分析師郭明義在2019年一份關(guān)于新款iPhone的報(bào)告中指出,鑒于蘋果對LCP原材料供應(yīng)商的議價(jià)能力很低,以及缺乏新的LCP軟板供應(yīng)商,蘋果手機(jī)將在2019年將LCP與最新的MPI(ModifiedPI)技術(shù)結(jié)合起來,以迎合和推廣5G技術(shù)。
那么,MPI是什么呢?ModifiedPI實(shí)際上是一種改進(jìn)的聚酰亞胺天線。作為一種非晶材料,MPI具有廣泛的工作溫度,易于在低溫壓緊銅箔下操作,表面可以很容易地與銅連接。因此,MPI材料也可能成為未來5G設(shè)備的熱門材料。
天線罩:多種樹脂基體開始使用
由于5G天線遵循MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)概念,這意味著多個(gè)輸入和多個(gè)輸出,這意味著多個(gè)天線可以安裝在基站上,而且這些天線的大小非常小,需要對天線罩進(jìn)行保護(hù)。
天線罩應(yīng)具有良好的電磁波穿透特性,其力學(xué)性能應(yīng)能承受風(fēng)暴、冰雪、沙塵、太陽輻射等外界惡劣環(huán)境的侵蝕。
就材料要求而言,工作頻率下的介電常數(shù)和損耗角切線必須是低的和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。一般來說,充氣天線罩通常涂以聚酯纖維膜,涂以Hipalon橡膠或氯丁橡膠;玻璃纖維增強(qiáng)塑料用于剛性天線罩;蜂窩芯或泡沫用于夾層結(jié)構(gòu)。
在5G的趨勢下,性能優(yōu)異的復(fù)合材料已成為一種流行的天線罩材料。該復(fù)合材料具有絕緣、防腐、防雷、抗干擾、耐久性等功能,且具有良好的隔波效果。該復(fù)合材料由增強(qiáng)纖維和樹脂基體組成。通常,增強(qiáng)材料的力學(xué)性能和介電性能都優(yōu)于樹脂基體,因此復(fù)合材料的透氣性主要取決于樹脂基體的性能。因此,選擇具有優(yōu)良電學(xué)性能的樹脂基體是非常重要的。同時(shí),樹脂在復(fù)合材料中也起著粘著作用,是決定復(fù)合材料耐熱性的基本成分。
樹脂基體的主要選擇包括:傳統(tǒng)不飽和聚酯樹脂(UP)、環(huán)氧樹脂(EP)、改性酚醛樹脂(PF)和新型耐高溫樹脂,如氰化酯樹脂(CE)、硅樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)、聚酰亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)等。
石墨烯5G設(shè)備理想導(dǎo)熱散熱材料
隨著高頻和硬件部件的升級以及連接設(shè)備和天線數(shù)量的翻倍,設(shè)備之間和設(shè)備內(nèi)部的電磁干擾無處不在,電磁干擾和電磁輻射對電子設(shè)備的危害越來越嚴(yán)重。同時(shí),隨著電子產(chǎn)品的更新升級,設(shè)備的功耗不斷增加,熱值也迅速增加。未來,高頻、大功率電子產(chǎn)品應(yīng)重點(diǎn)解決其產(chǎn)生的電磁輻射和熱量問題。因此,越來越多的電磁屏蔽和導(dǎo)熱器件將被加入到電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。因此,電磁屏蔽和散熱材料及器件的作用將變得越來越重要,未來的需求將繼續(xù)增長。以熱傳導(dǎo)石墨烯為例,5G手機(jī)有望在更多的關(guān)鍵部件采用定制的導(dǎo)熱石墨烯方案,復(fù)合多層高導(dǎo)熱膜因其較好的散熱效果而得到更多的應(yīng)用。
如今,在各大手機(jī)芯片制造商、手機(jī)制造商和運(yùn)營商的宣傳下,我們明顯感覺到"5G"的浪潮越來越近了!
ipcb.cn(愛彼電路)成立以來,一直從事高頻微波印刷高頻電路板和雙面多層板快速樣品生產(chǎn)服務(wù)。功率放大器干釋放。基站。射頻天線,4G/5G天線用于高頻電路板,具有專業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。本公司擁有國產(chǎn)和進(jìn)口高頻板(Rogers(TACONIC)4003C4350B,塔康(泰康尼)TLF-35,雅龍(雅龍),伊索那(伊索那)FR408HR屬于TG 190材料,F(xiàn)R 408屬于TG180材料,F(xiàn)4B,TP-2,F(xiàn)R-4,介電常數(shù)2.2≤10.6),能及時(shí)提供快速的樣品和批量服務(wù),歡迎新老客戶來電來函訂購。