迎接5G,低介电常数LCP大有前途

迎接5G,低介电常数LCP⼤有前途
5G时代,移动通讯速度将变得很快,在⾼频的情况下,低介电损耗的材料就⼤有⽤途。详细原因⽹上有很多不再赘述。5G最⼤的变化可能是物联⽹,物联⽹中最重要的是车联⽹。除了车本⾝的联⽹,车与周边环境(包括车)的联⽹被叫着V2X(Vehicle to Everything)车联⽹是对D2D(Device to Device)技术的深⼊研究过程。
可是这个跟我们今天讲LCP跟这个5G和V2X有什么关系?先从⽇本宝理展会的这张海报说起。
宝理2018年上海橡塑展⼀张海报
由于当今世界对低介电材料的需求不断增加,为满⾜⾃动汽车和⾼速,⾼频传输元件的5G和V2X电信的需
uuu16求,Polyplastics塑料经研究开发了LCP系列。展会上宝理提前公布了还未商业化的的中低介电常数
用轿车当棺材下葬LAPEROS®(LCP)。
电镀铜包钢
盲点侦测系统图 2018橡塑展宝理展出的⼿机镜头模组Laperos LCP应⽤
其中⼀个牌号:Laperos E420P作为此低介电系列产品中的第⼀款产品,其不仅具有优良的性能,例如固有的⾼耐热性,机械性能,耐化学性,⾼流动性和低翘曲性,⽽且其应⽤⼴泛,适⽤于布线,天线和电路板中使⽤的薄膜和连器等。这也是适应介电材料不断增加的需求。
Polyplastics补充道:Laperos E420P采⽤了填料和配⽅技术相结合的⽅法,实现垂直于1⾄20 GHz频
带流向的低介电常数(即介电常数⼩于3.0)。此外,介质损耗⾓正切在整个频带上都是稳定的,不会对材料造成损坏。⽽且该材料还可以满⾜缩⼩尺⼨要求和连接器应⽤中越来越复杂的设计,更令⼈惊奇的是其可以⽤于表⾯贴装技术(SMT)⼯艺。
这⾥我们看到了适应5G或者V2X材料的⼏点要求:
1:介电常数⼩于3.0
2:介质损耗⾓正切在整个频带上都是稳定的
3:可以⽤于表⾯贴装技术(SMT)⼯艺
led探照灯
图宝理Laperos LCP应⽤于芯⽚卡座,采⽤表⾯贴装技术(SMT)⼯艺
通常所说的液晶LCP,有两种英⽂,⼀种是Liquid Crystalline Polymer,准确地翻译应该叫做液晶聚合
物,另⼀种是Liquid Crystalline Polyester,准确翻译应该为液晶聚酯,内涵和外延略有不同。降香黄檀树
按照形成条件不同,液晶可以分为受热熔融的热致液晶Thermotropic LCP和溶剂溶解的溶致液晶Lyotropic LCP。
在受热熔融或者被溶剂溶解后,这种材料会失去固体宏观的尺⼨外形、硬度、刚性等性质,外观上则获得了液体物质的流动性,同时⼜保持着晶态物质的取向有序性,从⽽在物理形态上形成各项异性,⼜兼具液态流动性和晶态分⼦有序排
列特征的过渡态,这种中间形态成为液晶态。
常规⾼分⼦在熔融或溶解后,分⼦链会卷曲⽽相互交叉缠绕,⽽液晶分⼦则还是保持着晶态的有序取向,从这种阐述来看,LCP应该是Liquid Crystalline Polymer,具有这种液晶态性质的聚合物就叫做液晶聚合物。
介质在外加电场时会产⽣感应电荷⽽削弱电场,介质中的电场减⼩与原外加电场(真空中)的⽐值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric constant),⼜称诱电率,与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有⾼介电常数的材料放在电场中,电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数为⽆穷⼤。
根据物质的介电常数可以判别⾼分⼦材料的极性⼤⼩。通常,相对介电常数⼤于3.6的物质为极性物质;相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;相对介电常数⼩于2.8为⾮极性物质。
其实您可能认为,⾼分⼦⾮极性的材料应该是⼤把的,但是往往被提到低介电的⼯程塑料往往是这⼏种:PPO、PPS、PBT、LCP,PI?为何呢?
低介电常数材料必须满⾜诸多条件,例如:⾜够的机械强度(MECHANICAL strength)以⽀撑多层连线的架构、⾼杨⽒系数(Young's modulus)、⾼击穿电压(breakdown voltage>4MV/cm)、低漏电(leakage current<10-9 at 1MV/cm)、⾼热稳定性(thermal stability >450oC)、良好的粘合强度(adhesion strength)、低吸⽔性(low moisture uptake)、以及与化学机械抛光⼯艺的兼容性(compatibility with CMP process)等等。能够满⾜上述特性的低介电常数材料并不容易获得。
⽽本次宝理展⽰的LC PLaperos E420P能达到2.8,实属不容易了。
5G⼿机时代离我们越来越近,⼿机的飞速发展离不开性能优良的硬件材料。
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本文发布于:2024-09-21 23:25:26,感谢您对本站的认可!

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标签:材料   介电常数   液晶   物质   电场
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