隨著全球 5G 設備的持續部署,其已成為價值數十億美元的產業。5G 網絡最具革命性的方面依賴于高頻 5G 技術,該技術將在本十年后期騰飛。毫米波 5G 設備將使用低損耗材料,以減少 PCB 和封裝層面的傳輸損耗。這將推動 5G 的低損耗材料市場,據研究機構IDTechEx預測,到 2033 年,該市場的規模將超過 18 億美元。
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5G 網絡最具革命性的方面依賴于高頻 5G 技術,即毫米波 5G,它利用 26 GHz 至 40 GHz 的頻譜。在如此高的頻率下,許多技術和設備都面臨著挑戰,例如顯著的傳輸損耗、需要更高效電源的更高功耗以及產生過多熱量。傳輸損耗是5G天線和射頻集成電路的痛點。對于低頻 5G,即sub-6 GHz,由于數據傳輸速度較高,因此也希望減少信號損耗。
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未來隨著毫米波5G的興起,低損耗材料將快速增長并發揮越來越重要的作用。低損耗材料不僅可用作射頻元件或 PCB 的基材,還可用于先進封裝中。封裝天線 (AiP) 是一種強勁的封裝趨勢; 隨著電信技術的頻率向毫米波 5G 發展,天線元件的尺寸將會縮小,以便陣列可以安裝到封裝本身中。這種集成還有助于縮短射頻路徑,從而最大限度地減少傳輸損耗。AiP 需要用于基板、再分布層、電磁干擾 (EMI) 屏蔽、模具底部填充 (MUF) 材料等的低損耗材料。
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5G 設備有前景的低損耗材料包括:
- 低損耗熱固性材料:熱固性材料在 3G/4G 網絡設備市場占據主導地位。 然而,高Dk和Df限制了它們在毫米波5G中的使用;
- 聚四氟乙烯 (PTFE):高頻應用最常見的材料之一,例如汽車雷達系統、高速/高頻 (HS/HF) 板和連接器;
- 液晶聚合物(LCP):它已被用來制造智能手機天線的柔性板。市場將繼續增長并擴展到其他應用領域
- 低溫共燒陶瓷 (LTCC):LTCC 的低 Df 和寬 Dk 范圍將加速基于 LTCC 的組件(例如緊湊型高頻濾波器)的使用;
- 其他材料:為了優化5G系統的性能,將使用多種材料,例如碳氫化合物、聚對苯醚(PPE或PPO)和玻璃。這些替代材料將占據低損耗 5G 材料市場的很大份額。
此外,盡管 6G 頻譜距離分配還需要數年時間,但研究機構和材料供應商已經在探索滿足下一代電信技術所需的材料要求。