隨著全球 5G 設(shè)備的持續(xù)部署,其已成為價(jià)值數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)。5G 網(wǎng)絡(luò)最具革命性的方面依賴于高頻 5G 技術(shù),該技術(shù)將在本十年后期騰飛。毫米波 5G 設(shè)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(dòng) 5G 的低損耗材料市場,據(jù)研究機(jī)構(gòu)IDTechEx預(yù)測,到 2033 年,該市場的規(guī)模將超過 18 億美元。
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5G 網(wǎng)絡(luò)最具革命性的方面依賴于高頻 5G 技術(shù),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(shù)和設(shè)備都面臨著挑戰(zhàn),例如顯著的傳輸損耗、需要更高效電源的更高功耗以及產(chǎn)生過多熱量。傳輸損耗是5G天線和射頻集成電路的痛點(diǎn)。對于低頻 5G,即sub-6 GHz,由于數(shù)據(jù)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(fā)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(jìn)封裝中。封裝天線 (AiP) 是一種強(qiáng)勁的封裝趨勢; 隨著電信技術(shù)的頻率向毫米波 5G 發(fā)展,天線元件的尺寸將會(huì)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(shè)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(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場占據(jù)主導(dǎo)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(yīng)用最常見的材料之一,例如汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)、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(jī)天線的柔性板。市場將繼續(xù)增長并擴(kuò)展到其他應(yīng)用領(lǐng)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(yōu)化5G系統(tǒng)的性能,將使用多種材料,例如碳?xì)浠衔?、聚對苯醚(PPE或PPO)和玻璃。這些替代材料將占據(jù)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(shù)年時(shí)間,但研究機(jī)構(gòu)和材料供應(yīng)商已經(jīng)在探索滿足下一代電信技術(shù)所需的材料要求。