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說到高性能薄膜的5G應用,繞不開柔性線路板(FPC)。柔性線路板金屬箔與塑料薄膜的熱膨脹系數不同會導致層疊后易發生形變,因此要求薄膜基材具備耐高溫、低吸濕性、低熱膨脹以及良好的柔性和彎折性,同時,5G通信等高頻應用要求高頻下信號傳輸損失小,因此要求材料的介電損耗和低介電損耗正切小。耐高溫特種工程塑料薄膜正是適應5G通信發展的先進材料之一,不僅具有傳輸損失低、不會造成通訊劣化的特征,并且能與銅箔強力接著,實現了優異的柔軟性。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
圖  拍攝于沃特

近年來,高性能薄膜產業化呈爆發式發展,各種低介電常數低介電損耗的薄膜基材紛紛涌現,如為了降低介電常數和介電損耗而特殊改性的PI薄膜(MPI),為了適應覆銅工藝而調整了耐溫性能的PPS薄膜,性能優異但成型極難的LCP薄膜等。下面我們就來簡單聊一聊這些高性能特種工程塑料薄膜。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
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一、聚酰亞胺PI薄膜


FPC是PI薄膜的主要應用領域,PI具有優良的機械強度、彎折性能、持續穩定性、耐熱性、絕緣特性等優點。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
圖  PI 薄膜的應用

聚酰亞胺(PI)可作為4G以及Sub-6頻段所使用的軟性電路板(FPC)基材,但毫米波頻段對于能控制傳輸損失,且介電特性更低的材料有更進一步的需求。由于PI基材吸水率較大,介電常數和介質損耗因子也較大,尤其對工作頻率超過10GHz的產品影響顯著,因此很難滿足毫米波頻段的要求。

PI的介電性能可通過改性改善提升,如通過氟化物配方降低介電損耗,在10-15GHz高頻信號上的表現足與LCP媲美。例如鐘化推出的用于毫米波頻段的高耐熱PI薄膜產品Pixeo? IB,在高頻下的介電損耗低至0.0025。且MPI比LCP的優勢是在加工工藝、價格方面,MPI更易加工生產,可量產,價格親民,業內認為MPI與LCP將是并存的一個局面。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
圖  鐘化,5G毫米波高耐熱聚酰亞胺 Pixeo? IB

去年,日本旗勝就采用改性聚酰亞胺(MPI)開發新結構的5G高速傳輸用FPC,可滿足毫米波天線模塊、包括sub6在內的5G基站、數據中心以及汽車聯網等多種應用要求。

表  LCP FPC和MPI FPC主要物性比較
5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜

目前,FPC用PI薄膜主要由杜邦、鐘化、SKPI、達邁科技等生產,在全球市場上始終保持著高占有率。國內瑞華泰、國風塑業、丹邦科技等少數企業也具備FPC用電子PI薄膜的供應能力,產能規模與SKPI、鐘淵化學等存在差距。

二、液晶聚合物LCP薄膜


LCP薄膜具有低吸濕性,高耐化性,高阻氣性的特點,與PI相比,LCP的介電常數和介電損耗隨著頻率的變化波動非常小,高頻信號傳輸穩定性優越,非常適合毫米波應用。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
圖   寧波聚嘉,LCP薄膜

但是LCP剝離強度較低,在成型加工工藝方面不易控制,工藝復雜、良品率低、議價能力低、供應廠商少,大規模商用LCP尚無法實現。這也是前面我們說的MPI和LCP之戰不分勝負的原因。

整體來看,LCP薄膜相當被看好,被稱作5G天線革命性核心膜材,近幾年,全球LCP薄膜生產企業數量不斷增加,對LCP薄膜的開發和投入不斷增多,技術壁壘有望突破。LCP薄膜相關生產企業:

  • 國外:

    村田制作所、Kuraray、日本千代田、日本電化株式會、KGK;

  • 國內:

    沃特股份、普利特、聚嘉新材、金發科技、南京貝迪、東材科技等等。


詳情點擊:5G換機潮即將來臨,LCP薄膜國產化提速


三、聚四氟乙烯PTFE薄膜


PTFE具有很好的耐水性、耐溶劑性、耐熱性以及耐化學腐蝕性,特別是其介電常數和介質損耗非常低且穩定,介電常數為2.1(10GHz),介質損耗為0.0001(10GHz)。PTFE良好的性能使其在高頻線路板領域有良好的應用前景。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
圖   AGC EA-2000薄膜

但PTFE也有一些缺點,如熱膨脹系數(CTE)遠高于銅箔的熱膨脹系數,且PTFE的表面能低,與銅箔的附著力較差等。對其進行改性時采用的如化學浸漬、等離子處理等方法都會在其表面產生極性官能團,因而往往會導致介電常數升高。同時,添加中空結構的填料或引入空氣則極可能等同于在PTFE中引入缺陷,降低力學性能。

毫無疑問,PTFE是極適合毫米波高頻領域應用的材料,被業內認為是未來天線基板材料,也是各家開發的重點,例如住友電工就成功量產了5G通信用氟樹脂FPC,旗勝也針對氟樹脂FPC進行開發研究。

目前PTFE薄膜生產企業有 霓佳斯、AGC、中興化成、德清科賽、東材科技等企業。

四、聚苯硫醚PPS薄膜


由于LCP的成本高且加工性能難度較大,新材料替代就成了大家開發的重點。在5G時代,PPS將在薄膜、基板等電子市場有所增長。低介電PPS與LCP相比較,它主要有這些優點:成本價格低、低介電可行性高、介電損耗更低、金屬結合力強、耐溫阻燃等等。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
圖  東麗 PPS薄膜用于FPC

低介電PPS薄膜的開發將有望替代LCP在柔性線路板上的應用。例如東麗推出了5G高頻高速傳輸的柔性電路板(FPC)用耐高溫PPS薄膜,這種新PPS薄膜在250°C的加熱試驗中不會變形,耐高溫性能可滿足線路板加工,且保留了PPS優異的介電性能。

PPS薄膜相關企業有:日本東麗、浙江新和成、沃特股份、德陽科吉等。

五、聚醚醚酮PEEK薄膜


很多人都知道PEEK薄膜可用于微型揚聲器振膜等領域,但PEEK薄膜作為高頻高速基材也極具前景,PEEK在高頻20GHz下,介電常數3.2,介電損耗為0.0035,完全滿足材料要求,可用于5G射頻天線柔性基板,這也是目前研究熱點,例如羅杰斯采用PEEK薄膜制作FCCL。

PEEK薄膜相關企業有:威格斯、鵬孚隆、沃特股份、達孚新材料等。

5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜
圖  達孚新材  PEEK薄膜

六、PEN薄膜


PEN薄膜即聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate)薄膜,它的高頻特性優于PI薄膜,相比于LCP薄膜,介電性能較差,但在成本競爭力、穩定供應性方面,PEN較具優勢。帝人有開發相關材料。

說了這么多,您最看好哪種薄膜材料呢?5月28日,佛山達孚新材研發工程師劉書萌將帶來《高性能薄膜(PEEK/LCP)生產工藝流程產品性能及應用》,歡迎大家蒞臨交流。

活動推薦:

第三屆5G新材料產業高峰論壇

2021年5月28日

深圳沙井·維納斯皇家酒店


主要議題


時間

議題

演講單位

08:50-09:00

開場介紹

艾邦智造 江耀貴 創始人

09:00-09:30

金發科技5G通信高性能材料方案

金發 謝天暉 LCP產品線經理

09:30-10:00

5G通信解決方案

SABIC 吳驍智 業務開發經理

10:00-10:30

茶歇

10:30-11:00

新型隔熱膜在5G領域的應用

深圳圣安技術 曹正茂 產品總監

11:00-11:30

空心玻璃微珠在5G通訊領域的應用

鄭州圣萊特 王亞豪 研發工程師

11:30-14:00

午餐

14:00-14:30

LCP在5G高頻通訊領域的技術進展

住友化學 陶若淵 開發副總

14:30-15:00

熱分析助力5G關鍵材料表征及PCB行業熱分析產品解決方案

梅特勒-托利多 袁寧肖 技術工程師

15:00-15:30

5G手機毫米波天線設計演進

寶能通訊 黃奐衢博士

副總經理/手機硬件開發負責人

15:30-16:00

茶歇

16:00-16:30

5G制造技術下的化學工藝變革

光華科技 劉彬云 技術中心副總經理

16:30-17:00

高性能薄膜(PEEK/LCP)生產工藝流程產品性能及應用

達孚新材料 劉書萌 研發工程師

17:00-17:30

低介電超細電子紗及其應用

洪源玻纖 鄭培琦 研發部部長

17:30-18:00

儲能微膠囊分子工程設計及其在熱管理材料設計中的應用

深圳大學 倪卓 教授

18:00-20:00

晚宴


更過多議題:(歡迎產業鏈各位朋友們自薦議題!演講、展臺、單頁贊助意向請聯系周小姐:18320865613 同微信)

已報名企業名單(更新至5月6日)

name

position

company

高**

高級工程師

華為技術有限公司

蔡**

高級工程師

華為技術有限公司

黃**

主任工程師

華為技術有限公司

黃**

首席天線專家

vivo通訊科技有限公司

張**

材料研發工程師

深圳市信維通信股份有限公司

余**

市場總監

TeWeiDe

賀**

產品經理

常州環峰電工材料有限公司

秦**

總經理

蘇州特斯特復合材料有限公司

倪**

銷售經理

南通盛邦制輥有限公司

黃**

采購工程師

維達力實業(深圳)有限公司

巫**

工程師

崇達多層印制電路板

胡**

研發部經理/博士

蘇州維信電子有限公司

曹**

研發部工程師

蘇州維信電子有限公司

謝**

LCP產品線經理

金發科技股份有限公司

孟**

項目經理

科思創聚合物(中國)有限公司

方**

部長

上海出光化學有限公司

胡**

技術開發

上海出光化學有限公司

陳**

經理

上海出光化學有限公司

王**

技術科長

上海大賽璐塑料工業有限公司

胡**

銷售經理

上海大賽璐塑料工業有限公司

楊**

開發科 科長

上海大賽璐塑料工業有限公司

王**

業務經理

萬華化學

徐**

技術主任

大金氟化工(中國)有限公司

杜**

業務經理

廣東京兆工程塑料有限公司

李**

經理

廣東銀禧科技股份有限

鄧**

博士/研發經理

廣州市聚賽龍工程塑料股份有限公司

黃**

副經理

華島貿易(上海)有限公司

楊**

工程師

華盈新材料

姚**

總經理

南京瓦力化工科技有限公司

朱**

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江**

經理

深圳市明榮化工有限公司

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市場開發經理

太爾膠粘劑(廣東)有限公司

李**

總經理

無錫市恒懋科貿有限公司

何**

經理

中廣核高新核材科技(蘇州)有限公司

宋**

企劃專員

中廣核俊爾新材料有限公司

羅**

研發部經理

建滔(連州)玻璃纖維有限公司

劉**

品質部經理

建滔(連州)玻璃纖維有限公司

唐**

董事長

泰山玻璃纖維鄒城有限公司

褚**

電子布事業部總經理

泰山玻璃纖維鄒城有限公司

李**

技術質量部 部長

泰山玻璃纖維鄒城有限公司

王**

副總裁

浙江鴻盛新材料科技集團股份有限公司

劉**

銷售總監

深圳市杰瑞德科技有限公司

韓**

銷售

巴斯夫聚氨酯特種產品中國有限公司

疏**

技術經理

亨斯邁化學研發中心上海有限公司

于**

博士

上海石油化工研究院

彭**

市場部經理

深圳市晶磁材料技術有限公司

王**

經理

無錫市恒懋科貿有限公司

徐**

業務

無錫市恒懋科貿有限公司

徐**

負責人

元琛科技

陸**

總經理

中科華星新材料有限公司

羊**

銷售經理

中科華星新材料有限公司

T**

AD

Basf

t**

manager

DSM

徐**

知識產權顧問

巴斯夫(中國)有限公司

趙**

研發總監

巴斯夫新材料有限公司

魏**

R&D Manager

巴斯夫新材料有限公司

羅**

市場開拓經理

廣東生益科技股份有限公司

張**

工程師

華盈新材料

劉**

總經理

惠州市良化新材料有限公司

李**

工程師

惠州市良化新材料有限公司

邵**

研發經理

南京聚隆科技股份有限公司

錢**

項目經理

南京天詩新材料科技有限公司

戴**

總工程師

南通星辰合成材料有限公司

徐**

研發高級經理

南通星辰合成材料有限公司

凌**

研發工程師

南通星辰合成材料有限公司

宋**

研發工程師

南通星辰合成材料有限公司

劉**

經理

上海典揚實業有限公司

楊**

總經理

深圳市優化新材料科技有限公司

魏**

GM

東莞市藍姆材料科技有限公司

倪**

市場部經理

南京清研高分子新材料有限公司

張**

總經理

南京清研高分子新材料有限公司

鄭**

銷售經理

上海瑞翀工貿有限公司

李**

總經理

世大新材料(深圳)有限公司

朱**

部長

雙日(上海)有限公司

夏**

銷售工程師

無錫村田電子有限公司

謝**

銷售工程師

無錫村田電子有限公司

孫**

銷售經理

住化電子管理(上海)有限公司

胡**

銷售副部長

住化電子管理(上海)有限公司

陶**

開發副總

住化電子管理(上海)有限公司

肖**

經理

住化電子管理(上海)有限公司

王**

擔當部長

住化電子管理(上海)有限公司

C**

salesdirector

Hensy

張**

研發

大連中沐化工有限公司

王**

銷售

大連中沐化工有限公司

朱**

院長助理

廣東聚航新材料研究院有限公司

陳**

TS

旭化成

嚴**

營業部副經理

旭化成塑料(廣州)有限公司

橫**

工程塑料技術中心經理

旭化成塑料(廣州)有限公司

謝**

資深技術開發經理

DSM

朱**

研究員

帝斯曼工程材料(江蘇)有限公司

林**

董事長

佛山市達孚新材料有限公司

劉**

研發

佛山市達孚新材料有限公司

杜**

業務經理

佛山市達孚新材料有限公司

柏**

銷售經理

蘇州聚泰新材料有限公司

王**

總經理

山東賽恩吉新材料有限公司

褚**

技術總監

常州市日新樹脂有限公司

汪**

總經理

惠州市沃瑞科技有限公司

汪**

總監

惠州市沃瑞科技有限公司

曹**

營銷總監

惠州市沃瑞科技有限公司

李**

經理

瓦克

朱**

高級化學師

瓦克化學

劉**

研發化學師

瓦克化學

范**

高級研發經理

瓦克化學(中國)有限公司

鄭**

副總裁

廣東道生科技股份有限公司

汪**

總監

廣東道生科技股份有限公司

張**

技術開發工程師

京博控股

黃**

業務發展經理

3M

張**

經理

3M

張**

市場經理

3M

M**

亞太區市場經理

博德精細化工

劉**

副總

光華

J**

TechnicalManager

Wackerchemie

劉**

研發經理

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顏**

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付**

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邱**

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梅特勒-托利多

李**

經理

深圳市斯諾頓儀器設備有限公司

楊**

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中國科學院化學研究所

王**

電波事業部總監

北京鉑帷檢測服務有限公司

鄧**

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5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜


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原文始發于微信公眾號(5G材料論壇):5G時代下的高性能特種工程塑料薄膜

作者 ab

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