iPhoneX抛弃传统的PI材料,采用多层LCP天线的设计。虽然LCP天线制作工艺复杂,难度非常高,但因其介质和导体的损耗小,与5G技术的发展适配,日后有望成为主流。
5G高频低损耗要求,LCP将成为天线主流材料
随着1G、2G、3G、4G的发展,手机通信使用的无线电波频率逐渐提高。目前主流的4GLTE技术属于特高频和超高频的范畴,即频率0.3GHz~30GHz。5G的频率比较高,分为6GHz以下和24GHz以上两种。现在正在进行的5G技术试验主要以28GHz进行。由于电磁波具有频率越高,波长越短,越容易在传播介质中衰减的特点,频率越高,要求天线材料的损耗越小。
①随着天线技术的升级,天线材料变得越来越多样。**早的天线由铜和合金等金属制成,后来随着FPC工艺的出现,4G时代的天线制造材料开始采用PI膜(聚酰亚胺)。PI通常通过二酸酐和芳香族二的两种单体的加成缩合反应来合成聚酰胺酸(聚酰亚胺的前体),将该溶液酰亚胺化后,通过浇铸法将其加工成薄膜。PI材料具有优异的耐高温、耐低温、高电绝缘、耐腐蚀等优点,主要在FPC中被用作绝缘材料。但PI在2.4Ghz以上频率损耗偏大,不能用于10Ghz以上频率,且吸潮性较大、可靠性不足,将在高频的5G时代被逐渐替代。 现今连接器本体主要材料有 LCP、尼龙(PA)、PPS 等高温塑料。吉林LCP薄膜供应
材料的高技术壁垒,使得LCP天线产业链**为上游电子级LCP材料,主要被日美企业垄断。LCP材料供应商主要包括日本的村田制作所,可乐丽,Gore-Tex和美国杜邦公司,沃特股份也有参与。由LCP材料制造FCCL的技术主要被美国、日本制造商把握着,中国台湾制造商也有能力生产。FCCL的主要供应商有美国罗杰斯,日的村田制作所,松下电工,宇部兴产,新日铁,旗胜,还有中国台湾的台虹与新扬,大陆厂商东山精密和生益科技也具备制造商用FCCL的能力。加工制造FPC软板方面,日本的住友电工,中国台湾的嘉联益和大陆的东山精密的商用经验较为丰富。***的天线模组环节,实现了批量生产的有美国安费诺,中国台湾的臻鼎、台郡,以及大陆的立讯精密,信维通信也具备制造能力。
目前,全球LCP的生产主要集中在美国与日本地区,美国的塞拉尼斯公司,日本的宝理塑料以及住友化学是主要的供应商,约占全球产能的70%。其中,美国的塞拉尼斯产量约1.12万吨/年,日本宝理塑料产量为1.5万吨/年,住友化学产量为0.92万吨/年。而在中国地区,主要的LCP生产商为沃特新材料,普利特以及金发科技。 沈阳官方授权经销LCP薄膜LCP应用:印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面;
LCP的下游:电子电器(高密度连接器、线轴、电容器外壳等)、汽车领域(燃料系统原件、隔热部件等)、航空领域(雷达天线、耐辐射壳体等)并且在未来两年内5G技术推进后,市场前景为LCP增长保驾护航,市场将保持增长势头。
日本已发展出包括村田制作所、宝理塑料、住友化学、东丽等多家可量产LCP材料的企业。美国塞拉尼斯公司(现泰科纳)和杜邦是较早进行LCP研究并投入生产的企业,在原料生产和制造技术累积一定实力。塞拉尼斯于1985年便开始生产以HBA/HNA为主链的LCP树脂,其LCP系列产品已涵盖I型、Ⅱ型和Ⅲ型,目前泰科纳将LCP业务发展成为全球重要的LCP树脂生产大厂,并于2010年收购了杜邦LCP生产线Zenite系列,成为LCP树脂**企业,产能可达22000吨/年。中国LCP产品依赖进口,沃特股份于2014年收购三星的全部LCP业务,是目前国内可以连续法生产3个型号LCP树脂及复合材料的企业,产能3000吨/年。金达科技、普利特等其余企业产能均较小,但不少企业有扩增计划,有的在计划投产后期了。LCP薄膜有望成为5G信号天线中不可缺少的一部分,但其技术门槛也高,目前市场公开销售的,有**的只有四家集中在美国和日本,美国Superex、村田製作所、住友化学、日本可乐丽。
应用领域:
传统工业,在商品化的工程塑料中,LCP具有很高的流动性,能填充细小及薄壁的产品,在无铅回流工艺的高热稳定性及优良的环保阻燃性,极低的吸水性,较短的成型周期,低收缩率等特点。热致LCP还可与多种塑料制成聚合物共混材料,这些共混材料中液晶聚合物起到玻纤增强的作用,可以**提高材料的强度、刚性及耐热性等。LCP具有**度,高模量的力学性能,由于其结构特点而具有自增强性;如果用玻璃纤维、碳纤维等增强,更远远超过其他工程塑料,所以其应用极为***。
1.电子电气:高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳、插座、表面贴装的电子元件、电子封装材料、印刷电路板、制动器材、照明器材、接插件、SIMM插口、QFP插口、发光二极管外壳、晶体管类封装件、注射成型线路部件(MID)、LED(MID)、PLCC(MID)、光感应器(MID)、水晶振荡器座(MID)、集成块支承座.
2.汽车工业:汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件;
3.航空航天:雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射壳体、电子元件.
LCP 材质具有低介电常数(Dk=2.9)、低介电损耗(Df=0.001-0.002)的特质,更适用于高频信号传输。
材料研发层面上,日本研究比美国晚但后者居上,日本村田制作所长期位于世界电子领域巨头,一年近200亿美金的收入,十几亿美金研发投入。在LCP材料领域进行了深度积累,具备从LCP材料制造到产品生产的产业实力(偏重材料),成为苹果的主要供应商。日本已发展出包括村田制作所、宝理塑料、住友化学、东丽等多家可量产LCP材料的企业。
中国LCP产品依赖进口,沃特股份于2014年收购三星的全部LCP业务,是目前国内可以连续法生产3个型号LCP树脂及复合材料的企业,产能3000吨/年。金达科技、普利特等其余企业产能均较小,但不少企业有扩增计划,有的在计划投产后期了。
LCP薄膜有望成为5G信号天线中不可缺少的一部分,但其技术门槛也高,目前市场公开销售的,有**的只有四家集中在美国和日本,美国Superex、村田製作所、住友化学、可乐丽。 LCP 的成本很高,单组 LCP 天线的成本约为 PI 天线的 10~20 倍.销售LCP薄膜源头好货
随着高频高速应用趋势的兴起,LCP将替代PI成为新的软板工艺.吉林LCP薄膜供应
LCP有望成为5G天线**膜材,天线用薄膜远期空间达233亿元。5G频谱可分为Sub-6G和毫米波,除美国外大部分国家和地区优先发展Sub-6G频段,再逐步过渡到毫米波,而原有天线用PI膜则无法满足5G时代高速高频传输的可靠性。目前主流的解决方案有两种:改性PI(MPI)或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;但经济性方面,LCP树脂和薄膜环节制约终端放量,制膜**技术为少数日企掌控。在树脂-薄膜-FCCL-FPC-天线模组-终端的天线产业链中,因对树脂性能高要求及薄膜本身高工艺壁垒,各环节中薄膜供给**为稀缺。原因:1)薄膜加工技术壁垒高,根据产业调研,目前掌握天线用LCP制膜**技术企业为村田、可乐丽、千代田等少数日企,而能够成熟商品化应用更少;2)薄膜制备对薄膜级树脂也有高要求,市面上可量产的制备天线用LCP薄膜的树脂企业并不多,**膜级树脂主要集中于日本宝理、塞拉尼斯和住友。
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