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5G高頻覆銅板基材:PTFE、PPE/PPO、LCP


覆銅板(CCL)是印刷電路板(PCB)的基材。對(duì)電路中信號(hào)的傳輸速度、能量損失和特性阻抗等有很大的影響。因此,印制電路板的性能很大程度上取決于覆銅板的性能。


一、5G對(duì)高頻覆銅板的需求

 

由高頻覆銅板制成的PCB處于行業(yè)金字塔的頂端,介電損耗極低,適用于5G產(chǎn)業(yè)。


5G對(duì)PCB需求空間約是4G的約3倍;對(duì)高頻覆銅板的需求是4~8倍。高頻高速基材價(jià)格仍然顯著高于普通基材,大概在10-40倍不等。未來(lái)三年,高頻覆銅板需求將增加15倍。預(yù)計(jì)到2025年,國(guó)內(nèi)5G基站天線高頻基材累計(jì)需求338億。全球車載毫米波雷達(dá)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用累計(jì)需求將達(dá)611億。


二、高頻覆銅板的基材

 

目前常見(jiàn)的高頻高速覆銅板用特種樹(shù)脂材料主要有碳?xì)錁?shù)脂、 PTFE、PPE(也稱PPO)、LCP、馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、活性酯、環(huán)氧樹(shù)脂等。本文僅列舉部分工程塑料基材。


PTFE俗稱塑料王,具有低損耗、小介電常數(shù)和較好的絕緣性,PTFE薄膜是制造電容器、無(wú)線電絕緣襯墊、絕緣電纜、馬達(dá)及變壓器的理想材料,也是航空航天、軍工、5G通訊等工業(yè)電子部件不可缺少的材料;PTFE優(yōu)異的介電性能使其成為5G高頻覆銅板基材的主要材料。


根據(jù)測(cè)算,2020-2025年國(guó)內(nèi)5G基站用PTFE總市場(chǎng)達(dá)到76億元,按照三大運(yùn)營(yíng)商的5G基站建設(shè)進(jìn)度,2022年將迎來(lái)投放高峰。疊加5G手機(jī)對(duì)PTFE的需求量,預(yù)計(jì)2022年5G行業(yè)對(duì)PTFE將產(chǎn)生約17億元的新增需求。


2. PPE(PPO)

 

聚苯醚(PPE)具有比重低、吸水率低、優(yōu)異的耐熱性和耐化學(xué)性、良好的電絕緣性、優(yōu)異的介電性等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)還具備對(duì)銅箔的粘結(jié)性,非常適合應(yīng)用于高頻高速覆銅板。


藍(lán)星新一代聚苯醚,在保持電化學(xué)性能的基礎(chǔ)下進(jìn)行可控的分子量設(shè)計(jì),大大改善了傳統(tǒng)聚苯醚加工性能差的缺點(diǎn)。


3. LCP

 

作為一種液晶高分子化合物,LCP擁有高強(qiáng)度、高耐熱性、極小的線膨脹系數(shù)、優(yōu)良的阻燃性、優(yōu)良的介電性質(zhì)等。


LCP的分子主鏈上存在大量的剛性苯環(huán),這決定了LCP獨(dú)特的加工性質(zhì),LCP加熱到一定溫度時(shí),只要稍微給一點(diǎn)剪切力就會(huì)擁有水一樣的流動(dòng)性,這一特性使LCP更容易成型薄壁或薄膜產(chǎn)品。


電子電氣是LCP的主要市場(chǎng),除了柔性覆銅板以外,LCP還可應(yīng)用于手機(jī)天線、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件、汽車機(jī)械零件、醫(yī)療材料等。


三、高頻覆銅板產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

 

高頻覆銅板與普通覆銅板的制備流程類似,原材料、工藝配方、工藝過(guò)程控制是影響覆銅板介電損耗與介電常數(shù)三大重要因素,此三大因素需要長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)積累及下游應(yīng)用產(chǎn)品驗(yàn)證,構(gòu)筑了高頻覆銅板制造商核心壁壘,技術(shù)門檻高。


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