衬底环节是金属材料在半导体器件中的关键环节,所谓衬底即是一种用于制 造半导体器件的材料基底,常见的衬底包括硅、锗、碳化硅等。在生产半导体芯 片的工艺流...
2024-03-05 33 新材料及矿产报告
LCP 轻便、耐高温、介电损耗因子低,可作为 5G 基站天线的塑料振子材料。基站 中天线振子是天线的主要组成部分,可以放大信号和控制信号辐射方向。5G 基站 对于振子材料有严格的要求:(1)表面组装技术(SMT)的制造工艺要求振子材料 可以承受 260℃;(2)轻量化;(3)电磁波具有频率越高,波长越短,越容易在传 播介质中衰减的特点,所以频率越高,就要求振子材料的损耗更小。与传统金属振 子相比,塑料振子除了轻便,还可以通过注塑成型的方法实现高精度,是 5G 天线 振子的方向。相比于目前主流的聚苯硫醚( PPS)塑料振子,LCP 塑料振子具有更 好的注塑性、耐热性和更低的介电损耗,竞争优势更大。 预计到 2025 年 5G 基站振子对应 LCP 新增需求量为 1.07 万吨。截止到 2022 年 6 月,我国已建成的 5G 基站数量达到 185.4 万个,占全球 60%以上。根据工信部发 布的《“十四五”信息通信行业发展规划》,规划到 2025 年实现每万人拥有 5G 基站 26 个,据此预计到 2025 年,我国 5G 基站总数达 364 万个。通常 5G 基站有 3 面天 线。假设单面天线主流方案采用 192 个振子,对应需要一个基站需要 576 个振子。 LCP 和 PPS 密度接近,96 个振子约需 PPS 共 1kg。
预估到 2025 年 LCP 振子材料的 新增需求量为 1.07 万吨。LCP 材料介电性能和柔韧性优异,可替代传统聚酰亚胺材料应用在 5G 柔性印刷电 路板中。LCP 材料可以作为基材用在 5G 高频高速电路板,尤其是柔性印刷电路板 (FPC)中。传统电路板基材聚酰亚胺(PI)基材因介电常数和损耗因子较大且吸潮 性较大,在高频传输时损耗严重,无法适应当前的高频高速趋势。与 PI 相比,LCP 材料在传输损耗优势显著,基材损耗值仅为 0.2%-0.4%,仅有传统基材的 1/10。并 且,LCP 的高机械强度可以支撑多层连线的架构;可弯折性也迎合了小型化趋势。 LCP 基材的电路板多用在 5G 手机的天线(即以 LCP 为基材的 FPC,承担部分天线 功能)以及笔记本电脑中。LCP 可以作为高稳定性、小型精密化的 5G 连接器。连接器在电路或其他部件之间 架起桥梁,承担着电流或信号连接的作用。5G 连接器多应用于基站天线、BBU 设 备以及 5G 手机(FPC 连接器)中。5G 传输速度得到大幅提升,需要连接器有更低 的低介电低损耗;连接器使用频率极高,需要材料有良好的尺寸稳定性;在连接器 使用过程中,电流会在接触点产生热量,导致温升,需要材料有较好的耐高温性能。 LCP 材料低介电损耗,良好的尺寸稳定性和耐高温性能,适合作为 5G 高速连接器。 5G 基站建设和 5G 手机出货量的增加带动了高性能 5G 连接器的需求。根据现在 5G 通信基站的主流架构,每个基站将会用到 64 个射频连接器,每座宏基站需要用到 192套(采用介质滤波器的结构)或 384 套(采用金属滤波器的结构)的板对板连接器。 5G 手机的轻薄化和多功能化也要求手机内部集成度高,对手机连接器的要求也更 高。
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