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、耐腐蝕和機械強度高等優(yōu)點,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、智能穿戴、遠程醫(yī)療及汽車通訊等產(chǎn)品的發(fā)展,特種工程塑料在5G領域得到了創(chuàng)新應用。
5G傳輸?shù)男盘柫渴?/font>4G的10~ 100倍,對材料提出來的不只是信號傳輸速度提升這一一個簡單要求,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、可靠,這些要求是對5G整個產(chǎn)業(yè)鏈提出的,但作為最基礎的原材料必然首當其沖。
聚苯硫醚PPS
聚苯硫醚是分子鏈含亞苯硫醚重復結構單元的聚合物,其突出特點是具有耐高溫,耐腐蝕、耐輻射、阻燃、無毒、機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:采用玻纖增強改性PPS,運用一體化成型注塑技術,使天線一次成型,經(jīng)鐳雕,電鍍等工藝,實現(xiàn)塑料表面局部金屬化??蛇_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,應用于5G智能手機、基站和汽車領域。
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,實現(xiàn)輕量化。
聚酰亞胺PI
聚酰亞胺是分子結構含有酰亞胺基鏈節(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用在高頻信號傳輸?shù)?/font>FPC天線板上,終端運用于5G手機、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、無人駕駛、VR技術等。
MPI天線是氟化物改進配方的聚酰亞胺天線,目前已經(jīng)在10GHz以下領域具有跟LCP差不多的性能,有望進一步提升在5G天線上的應用滲透率。
液晶聚合物LCP
在通信領域,隨著無線網(wǎng)絡從 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,耐化學腐蝕性、耐候性、阻燃性以及低介電常數(shù)等特點。
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用于手機等移動終端;
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、服務器、交換機、路由器等,還可作為消費類電子終端連接器;
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。
聚醚醚酮PEEK
聚醚醚酮是一種線型芳香族結晶熱塑性塑料,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,不會污染半導體晶圓,尺寸穩(wěn)定性高。
高溫尼龍
耐高溫尼龍具有良好的耐磨性、耐熱性、耐油性以及耐化學藥品性,低吸水率,優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性和機械強度,在很寬的溫度范圍和高濕度環(huán)境下保持優(yōu)異的機械性能。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,被廣泛應用在手機USB。
3、手機天線:PPA作為LDS天線材料具有優(yōu)異的機械性能及尺寸穩(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。
特種工程塑料從20世紀60年代發(fā)展起來,從最初的國防軍工等高科技領域進入民用領域,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。
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