LCP软板替代天线传输线可减小65%厚度,进一步提高空间利用率。传统设计使用天线传输线(同轴电缆)将信号从天线传输到主板,随着多模多频技术的发展,在狭小空间内放置多根天线传输线的需求愈发迫切。LCP软板拥有与天线传输线同等***的传输损耗,可在*0.2毫米的3层结构中携带若干根传输线,并将多个射频线一并引出,从而取代肥厚的天线传输线和同轴连接器,并减小65%的厚度,具有更高的空间效率。
LCP软板替代天线传输线,具有更高的空间效率。
LCP 天线”应称之为采用LCP 为基材的FPC 软板,并承载部分天线功能。崇明区LCP天线服务至上
由于5G高速、高频等特点,为保证可靠性、减少信号在传输过程中的损耗,5G通信对天线材料的介电常数、介质损耗因子等指标有更高要求。目前4G时代手机天线所用的柔性电路板(FPC)基材主要是聚酰亚胺(PI),这是综合考虑了PI其优良的机械强度、弯折性能、持续稳定性、耐热性、绝缘特性等优点。但是,由于PI基材吸水率太大,介电常数(Dk)和介质损耗因子(Df)也较大,尤其对工作频率超过10GHz的产品影响***,因此很难满足5G时代对天线材料的要求。目前主流的解决方式有两种:改性PI(MPI)或者LCP,其中MPI在Sub-6G具备一定综合优势,但随着5G商用化进程的推进,毫米波阶段仍将以LCP为主。传输可靠性方面,LCP>MPI>PI;防潮性方面,LCP>MPI>PI;但成本方面,目前LCP薄膜受制于产品良率和薄膜供应垄断,成本比较高、经济性比较低,而PI膜作为成熟应用产品成本比较低,但无法用于5G时代的天线传输。经过改性后的MPI在Sub-6G阶段能够和LCP分庭抗礼,但在毫米波频段损耗较LCP差距进一步拉大,因此在毫米波阶段LCP仍将是主要天线膜材。虹口区进口LCP天线LCP主要应用在高频电路基板、COF基板、多层板、IC封装、u-BGA、高频连接器、天线、扬声器基板等领域。
从5G商用确立到5G基建提速,5G号令下的关键材料及零部件需求进入快速增长期。其中,基于5G高频高速的技术革新下,LCP材料成为行业新宠,在天线模组、FPC连接器等领域占据得天独厚的优势。从LCP产业链来看,我国LCP材料长期依赖进口,全球75%的LCP产能集中于美国和日本等地。然而,由于当前全球**的持续蔓延,美国成为全球确诊人数较多的国家,加州发布“就地避难令”,众多企业计划停产一个月;而日本已于4月6日宣布多地实施一个月的封城措施。随着海外**的持续蔓延和发酵,LCP原料供应或将受到影响,而基于国内LCP材料持续增长的需求,LCP材料厂商的国产化进程开始提速。
相较于PI,LCP可大幅减少高频传输损耗。根据住友电气工业数据,LCP和PI材料相比,在5GHz频率时传输损耗更小,且随着频率的逐渐提升,损耗减少幅度进一步扩大。LCP材料的极低吸水率注定其成为5G天线传输的**膜材。相比PI,除了LCP拥有较低的介质损耗因子Df外,还有一个重要指标便是其吸水率极低,即几乎不会吸潮,因此其基材的损耗-频率曲线在吸湿前后迁移并不明显,相反PI基材的损耗-频率曲线在吸湿前后迁移较为明显,传输损耗较大。实际应用中,苹果公司在2017年末新发行的iPhoneX***将LCP材料应用于天线,旨在提高天线高频高速性能的同时减小空间的占用。根据电子发烧友等产业拆机报告,iPhoneX应用了两组LCP天线,分别是上天线和下天线,此外上下天线仍各应用1组PI天线,整个手机中LCP和PI天线各有两组。而2018年iPhoneXS/XSMax/XR则分别拥有3/3/2组LCP天线,但2019年的新机系列中,由于该系列仍不支持5G且受制于成本及供应商等因素,减少了LCP天线数目,使用MPI天线替代。LCP天线价值主要在软板环节,据相关数据估算,模组环节约占LCP天线价值的30%,软板环节价值占比约为70%。
天线是用于收发射频信号的无源器件,决定了通信质量、信号功率、信号带宽、连接速度等通信指标,因此是通信系统的**。智能手机包含的Cellular(LTE/TD-SCDMA/FD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000/GSM等)、BT、Wi-Fi、GPS、NFC等诸多射频前端功能模块使得文字/语音/视频通信、上网、音视频浏览、定位、文件传输、刷卡、广播等应用得以实现,而这些功能的实现又直接依赖于天线进行信号的发射与接收,因此天线成为终端设备无线通信的重要基础。以iPhone6s为例,其通信模块包括:2/3/4GCellular模块,用于无线局域网连接的Wi-Fi模块,用于无线私域网连接的BT模块(蓝牙模块),用于全球定位系统的GPS模块,以及用于近场通信的NFC模块(功能包括信息识别、文件传输、刷卡消费等)。在树脂-薄膜-FCCL-FPC-天线模组-终端的天线产业链中,各环节中薄膜供给**为稀缺。黄浦区LCP天线询问报价
苹果 LCP 天线起初为日本村田制造所***供应其后因村田产能和良率未达预期,苹果紧急引入嘉联益、立讯精密。崇明区LCP天线服务至上
PI和LCP弯折能力对比另一个不得不提的优点是LCP可取代同轴电缆。同轴电缆,由于电缆中的信号线组成,能够进行大容量数据传输,但缺点是它的厚度。低损耗柔性多层电路板,里面包含几根信号线,可同时达到大容量数据传输和超薄设计。采用LCP材料的软板电路厚度*有0.2毫米,而且具有3层结构,可携带几根信号线,可取代同轴电缆。
智能手机空间日渐紧迫图6.LCP软板替代天线传输可见小65%厚度。
LCP软板具有与天线传输线同等的优良传输损耗表现,成本却更低。
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