液晶聚合物材料在5G技術(shù)中的應用

隨著5G通訊技術(shù)的發(fā)展，一些設備需要更低的信號延遲，例如移動云計算、可穿戴設備、無人駕駛、智能家居等， 這就需要大幅降低信號的傳輸延遲。因此，5G通訊技術(shù)的實現(xiàn)對于新材料的依賴程度將超過以往任何一代，這主要是由5G通訊技術(shù)的特征決定的。

5G技術(shù)對材料性能的需求

5G通訊技術(shù)的實現(xiàn)對于新材料的依賴程度將超過以往任何一代，這主要是由5G通訊技術(shù)的特 征決定的。5G通訊具有信號傳輸超高速（達到約10Gbps）、超低延遲（<1ms）與多用戶接入等特征， 對現(xiàn)有材料的綜合性能提出了苛刻的要求。信號傳輸延遲是指信號從發(fā)出到接收所需要的時間，是 衡量信號傳輸速率的重要指標。由于5G高頻通訊用毫米波會誘發(fā)高分子電介質(zhì)材料產(chǎn)生更大的損耗，因此在高頻通訊中，為了降低損耗，必須盡可能降低介質(zhì)材料的介電性，即采用具有低介電特性的高分子介質(zhì)材料。

液晶聚合物材料的性能優(yōu)勢及缺陷

液晶聚合物（LCP）根據(jù)形成液晶狀態(tài)的條件不同，可將液晶聚酯分為兩大類: 溶致性液晶和熱致性液晶。熱致性液晶聚酯由于其具有一定的分子取向性、優(yōu)異的熔融流動性、耐熱性、強度和剛度，因而被廣泛用作電子電氣零部件及光學零部件。但其也有一定缺陷，其性能不足之處主要有：性能各向異性、分子取向度高；鍵合強度低；表面易出現(xiàn)纖維狀；耐彎折性能低等。盡管存在一定缺陷，LCP仍然被認為是目前可滿足5G高頻應用需求的最具應用前景的高分子材料之一。

針對液晶聚合物（LCP）的改性研究

目前針對液晶聚合物存在的缺點，許多研究團隊已經(jīng)從多個角度開始著手對液晶聚合物改性的研究。

針對LCP分子間作用力強、加工性能差的缺陷，日本住友化學株式會社提出了改善LCP加工特性的結(jié)構(gòu)設計思路。在傳統(tǒng)LCP聚合物分子結(jié)構(gòu)中引入柔性鏈間基團、大側(cè)基或者不對稱無規(guī)結(jié)構(gòu)單元可以顯著降低其液晶相轉(zhuǎn)變溫度。加入某些特定溶劑，如四氟苯酚（TFP）、五氟苯酚（PFP）、3,5-雙三氟甲基苯酚（BTFMP）甚至可以 制得溶致液晶LCP，進而采用涂覆工藝制備LCP薄膜。目前，日本多家企業(yè)都向市場推出了面向 5G 高頻應用需求的 LCP 薄膜制品。

針對 LCP 與銅箔之間鍵合強度有待提高的問題，日本東洋鋼板株式會社提出了采用表面活化鍵合工藝來提 高LCP/Cu鍵合強度的方法首先將LCP薄膜與銅箔置于真空室中，然后采用氬等離子體將LCP薄膜表面吸附的雜質(zhì)以及銅箔表面的氧化物去除，得到表面活化的LCP與銅箔，最后將二者壓延鍵合得到覆銅板。測試顯示，采用該工藝可使LCP與銅箔的剝離強度大幅提高。

為了獲得既滿足低介電常數(shù)要求，又能保持可使 用的機械性能的LCP材料，我國科學家采用以玻璃纖維、中空玻璃微球為填料，進行了一系列實驗。

研究發(fā)現(xiàn)，在保持填充質(zhì)量分數(shù)30%不變的前提下，僅10%的中空玻璃微球用玻璃纖維替代時，不僅材料機械強度得到大幅提高，而且能大大降低材料的密度。

感想總結(jié)

本次主要分享了液晶聚合物（LCP）在5G方面的應用和研究進展，對于課內(nèi)所學的液晶高分子所擁有的特性有了更深刻的印象和了解。

而液晶聚合物這種材料本身相比傳統(tǒng)材料來說，其擁有的優(yōu)異性質(zhì)如其流動性代來的加工性以及其具有取向性代來的強物理性質(zhì)，都表明這種類型的材料應該有更廣闊的應用空間等待人們?nèi)ラ_發(fā)探索。

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