特種工程塑料的5G應(yīng)用—精雕機(jī)廠家

      特種工程塑料是指長期使用溫度在150°C以上的高性能工程塑料，是繼通用塑料和工程塑料之后發(fā)展起來的第三代塑料，其兼具耐熱、絕緣、耐腐蝕和機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，主要品種有聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚砜類、芳香族聚酰胺、聚芳酯、聚苯酯、聚醚醚酮、液晶聚合物和氟樹脂等。

    自2019年以來，隨著5G基站、智能手機(jī)、智能穿戴、遠(yuǎn)程醫(yī)療及汽車通訊等產(chǎn)品的發(fā)展，特種工程塑料在5G 領(lǐng)域得到了創(chuàng)新應(yīng)用。

5G傳輸?shù)男盘柫渴?/span>4G的10~100倍，對材料提出來的不只是信號傳輸速度提升這一個(gè)簡單要求，還包括損耗更小、信號不丟包、信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高可靠性。 5G通信具有的高速率、多連接、低延時(shí)、高可靠，這些要求是對5G整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈提出的，但作為最基礎(chǔ)的原材料必然首當(dāng)其沖。

Part 01 聚苯硫醚PPS 

    聚苯硫醚是分子鏈含亞苯硫醚重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物，其突出特點(diǎn)是具有耐高溫，耐腐蝕、耐輻射、阻燃、無毒、機(jī)械性能和電性能十分優(yōu)異，尺寸穩(wěn)定性好等。 

1、塑料天線振子：采用玻纖增強(qiáng)改性PPS，運(yùn)用一體化成型注塑技術(shù)，使天線一次成型，經(jīng)鐳雕，電鍍等工藝，實(shí)現(xiàn)塑料表面局部金屬化。可達(dá)到減重降本的目的。

2、高頻線路板：PPS薄膜作為高頻柔性電路板基材，可降低傳輸損耗，并能保證高溫高濕環(huán)境下信號的傳輸穩(wěn)定性，可用作5G傳輸線纜和天線，應(yīng)用于 5G智能手機(jī)、基站和汽車領(lǐng)域。

3、5G基站濾波器：PPS注塑成型后電鍍，代替鋁作為濾波器腔體，實(shí)現(xiàn)輕量化。

Part 02 聚酰亞胺PI

      聚酰亞胺是分子結(jié)構(gòu)含有酰亞胺基鏈節(jié)的芳雜環(huán)高分子化合物，具有優(yōu)良的耐高低溫性、電氣絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性、阻燃性等。是常用的柔性線路板基材之一。 

   高頻線路板：MPI高頻撓性覆銅板主要應(yīng)用在高頻信號傳輸?shù)?/span>FPC天線板上，終端運(yùn)用于5G 手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、無人駕駛、VR技術(shù)等。

    MPI天線是氟化物改進(jìn)配方的聚酰亞胺天線，目前已經(jīng)在10GHz以下領(lǐng)域具有跟LCP差不多的性能，有望進(jìn)一步提升在 5G天線上的應(yīng)用滲透率。

Part 03  液晶聚合物LCP

       在通信領(lǐng)域，隨著無線網(wǎng)絡(luò)從 4G 走向 5G，頻率不斷提升，對各種電子零部件性能及其穩(wěn)定性提出了更高的要求，主要體現(xiàn)在材料需要具有更優(yōu)的介電性能，特別是低介電損耗。 LCP 的介電性能突出，介電常數(shù)和介電損耗隨著頻率的變化波動(dòng)非常小，高頻信號傳輸穩(wěn)定性優(yōu)越，具有低吸濕性，耐化學(xué)腐蝕性、耐候性、阻燃性以及低介電常數(shù)等特點(diǎn)。

 1、高頻線路板：LCP薄膜傳輸損耗低，彎折性能較好，尺寸穩(wěn)定性好，可作為FPC基材，可作為 FPC天線以及信號傳輸線應(yīng)用于手機(jī)等移動(dòng)終端；

2、高頻連接器：LCP材料可作為通訊連接器（如高速背板連接器、Gen-Z、 Mini-SAS等），可確保數(shù)據(jù)傳輸通暢，主要用于基站、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等，還可作為消費(fèi)類電子終端連接器；

 3、塑料天線振子：LCP材料可用于天線振子，LCP材料具有一體化成型、更適用于 SMT 工藝和超低介電損耗的優(yōu)勢。

Part 04聚醚酰亞胺PEI

    聚醚酰亞胺是一種無定形、琥珀色、透明的樹脂，具有優(yōu)異的耐高溫性、尺寸穩(wěn)定性、卓越的機(jī)械強(qiáng)度和模量、紅外透過性、耐化學(xué)性，較低的介電常數(shù)和介電損耗、在寬泛的溫度范圍保持穩(wěn)定以及良好的金屬化能力，在5G通信領(lǐng)域獨(dú)具優(yōu)勢。

1、移相器：PEI可作為介質(zhì)移相器中的介質(zhì)塊，還可用做PCB移相器支架，滿足在耐高溫耐蠕變要求；

 2、板對板連接器：PEI作為性能優(yōu)異的絕緣材料，加工安裝簡單方便，可替代PTFE作為板對板連接器的絕緣子；

3、腔體濾波器：PEI材料具有與鋁相近的線性膨脹系數(shù)，可靠的電鍍性能，可代替鋁用作基站濾波器的腔體，有助產(chǎn)品減重，還可用于諧振桿、調(diào)節(jié)螺絲等濾波器的內(nèi)外部件；

4、光通信部件：PEI取代玻璃制造光收發(fā)模塊的透鏡，可使元件結(jié)構(gòu)最佳化，簡化其制造和裝配工藝，同時(shí)保持精確的尺寸，從而使最終產(chǎn)品的成本大幅降低。PEI 還可取代金屬制造光纖連接器，適配器以及其他結(jié)構(gòu)組件；

5、半導(dǎo)體：PEI應(yīng)用于半導(dǎo)體前開式晶圓傳送盒 ，化學(xué)機(jī)械研磨環(huán) ， 可靠度檢測置具等多項(xiàng)應(yīng)用。

Part 05 氟塑料

    凡分子結(jié)構(gòu)中含有氟原子的塑料總稱為氟塑料，包括PTFE、PVDF、PCTFE 、PFA等，氟塑料具有高耐候性能，優(yōu)異電氣性能，極低的介電常數(shù)以及介電損耗，成為5G領(lǐng)域熱門材料之一。

 1、高頻線路板：PTFE作為目前為止發(fā)現(xiàn)的介電常數(shù)最低的高分子材料，Df值在 0.002 以下，在覆銅板中表現(xiàn)出優(yōu)異的介電性能，是極佳的高頻線路板基材。陶瓷填充或玻纖增強(qiáng)的PTFE應(yīng)用于介電性能要求較高的 5G 基站、移動(dòng)終端天線、毫米波雷達(dá)、傳感器等領(lǐng)域。此外，由于由于介電常數(shù)低，氟材料經(jīng)常被用于改性環(huán)氧樹脂，或者其他塑料。

2、高速線纜：PTFE具有優(yōu)異的耐高低溫、阻燃性和高介電常數(shù)等性能，可采用PTFE作為 5G通信用高頻線纜的絕緣層。晨光院自主研制的中高壓縮比聚四氟乙烯分散樹脂已成功配套5G線纜生產(chǎn)。

3、基站濾波器：金屬腔體濾波器中采用了很多PTFE部件，起支撐、絕緣、隔熱的作用，一般通過PTFE棒材加工或者直接模壓成型，也可采用 PFA注塑作為濾波器部件。

4、高頻連接器：PTEF可用作板對板連接器中的絕緣子。

5、半導(dǎo)體：隨著通信技術(shù)和5G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，市場對于半導(dǎo)體小型化、更快的通信速度、更高的頻率以及低損耗信號的需求將日益依賴氟塑料來實(shí)現(xiàn)。PTFE 可用于酸堿液存儲運(yùn)輸容器內(nèi)襯、芯片的蝕刻清洗熔接槽， PFA可用于晶片花籃、管道等。

Part 06 高溫尼龍

耐高溫尼龍具有良好的耐磨性、耐熱性、耐油性以及耐化學(xué)藥品性，低吸水率，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，在很寬的溫度范圍和高濕度環(huán)境下保持優(yōu)異的機(jī)械性能。目前已經(jīng)工業(yè)化的品種有PA46、PA6T、 PA9T、PA10T等。

1、5G斷路器：高溫尼龍能滿足低壓電器外殼的要求，適應(yīng)惡劣的環(huán)境與極端的天氣，可用于5G斷路器保證 5G通訊柜安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、USB TYPE-C：USB連接器的貼裝主要以 SMT 制程工藝為主，由于連接器高速的特性以及生產(chǎn)安裝工藝的需要，耐高溫材料成為必須，PPA具有耐高溫和不變形的特性，被廣泛應(yīng)用在手機(jī) USB 。

3、手機(jī)天線：PPA作為LDS天線材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能及尺寸穩(wěn)定性，耐高溫，在無鉛焊接后無發(fā)泡、低翹曲等情況，無線電信號耗損很低。

Part 07  聚醚醚酮PEEK

        聚醚醚酮是一種線型芳香族結(jié)晶熱塑性塑料，具有極高的耐熱性、耐變形性，很好的阻燃性和耐熱水性、耐輻射性。

1、柔性線路板：PEEK薄膜可用于5G射頻天線基板。

2、半導(dǎo)體：PEEK用于芯片測試、晶片夾，晶片花籃等。PEEK不含鹵族元素，不會污染半導(dǎo)體晶圓，尺寸穩(wěn)定性高。

    特種工程塑料從20世紀(jì)60年代發(fā)展起來，從最初的國防軍工等高科技領(lǐng)域進(jìn)入民用領(lǐng)域，且民用份額逐年增大，特別是以5G 為代表的新基建正在加速萬物互聯(lián)的智能世界的到來，材料要求更高，特種工程塑料在其中發(fā)揮重要作用。

（以上信息來源艾邦高分子）