高頻基材LCP薄膜的4種制備方法
2022-11-14
來(lái)源：艾邦高分子公眾號(hào)
高頻基材LCP薄膜的4種制備方法
作為新一代通信技術(shù)，5G頻譜分為兩個(gè)頻率范圍FR1和FR2，F(xiàn)R1即通常所講的5G Sub-6GHz（6GHz以下）頻段，F(xiàn)R2則是5G毫米波頻段。目前的5G手機(jī)大多是在Sub-6GHz，而不是真正的5G毫米波手機(jī)。
在不久前的2021年世界移動(dòng)通信大會(huì)（MWC 2021）上，小米、OPPO、vivo、中興、榮耀、三星等多家主流手機(jī)廠商均表示將在全球范圍內(nèi)共同支持5G毫米波的發(fā)展，真正的5G毫米波手機(jī)時(shí)代即將到來(lái)。
一、LCP是毫米波高頻基材的極佳選擇
LCP薄膜具有介電常數(shù)低，介電損耗低、吸水率低、性能穩(wěn)定的特性，是一種非常理想的5G高頻高速FCCL基材，可廣泛應(yīng)用于5G手機(jī)天線、攝像頭軟板、筆記本電腦高速傳輸線、智能手表天線等領(lǐng)域。作為5G手機(jī)天線的材料選擇，MPI和LCP之爭(zhēng)一直是大家討論的熱點(diǎn)。如上圖所示，在這個(gè)頻率范圍，MPI和LCP的介電損耗并無(wú)明顯差異，因此，可采用MPI作為傳輸線軟板基材，而隨著頻率的升高，MPI的損耗明顯，在大于15GHz以上的頻段甚至毫米波頻率范圍內(nèi)，LCP的介電性能更優(yōu)于MPI。此外，LCP吸水率非常低，相比于PI性能更穩(wěn)定。而說(shuō)到介電損耗，LCP并不是介電損耗最優(yōu)的材料，介電損耗更低的PTFE也適用于高頻FCCL，但PTFE與銅箔的結(jié)合力差，剝離力差，熱收縮率大，影響了使用。而LCP的剝離力和結(jié)合力雖不如MPI，但基本上可以做到7~9N左右，可滿足基板的使用要求。因此，整體來(lái)看，LCP尤其適合用作5G毫米波高頻基材。5G手機(jī)天線材料的選擇除了考慮優(yōu)異的性能外，成本也占有相當(dāng)大的比重，LCP由于成本較高，也讓很多手機(jī)廠商望而卻步。目前行業(yè)最大的瓶頸在于：LCP膜樹脂以及如何做成薄膜產(chǎn)品。
- LCP薄膜級(jí)樹脂生產(chǎn)企業(yè)有：住友化學(xué)、塞拉尼斯、寶理、世洋樹脂等，國(guó)內(nèi)有沃特股份、金發(fā)科技、普利特、聚嘉新材、清研高分子、南通海迪等；
- LCP薄膜生產(chǎn)企業(yè)有：美國(guó)Superex polymer、伊勢(shì)村田制作所、Kuraray、日本千代田、日本DENKA、日本KGK、沃特股份、普利特、聚嘉新材、金發(fā)科技、信維通信、南京貝迪等。
二、LCP薄膜的制備方法介紹
LCP薄膜制備是目前LCP天線的主要瓶頸之一，目前LCP薄膜生產(chǎn)方法主要是吹膜法、流延法以及溶液法，當(dāng)然，不同的成膜工藝對(duì)樹脂要求不同。
一、吹膜法
吹膜法是將LCP樹脂經(jīng)擠出機(jī)熔融塑化后，經(jīng)環(huán)形口模擠成管坯，同時(shí)以注入管坯里的壓縮空氣將其進(jìn)一步吹脹，經(jīng)過(guò)冷卻、牽引、收卷后得到LCP薄膜。
二、擠出流延法（雙拉法）
擠出流延法是將LCP樹脂經(jīng)擠出機(jī)加熱、熔融、塑化，通過(guò)T型結(jié)構(gòu)成型模具擠出，流延至冷卻輥上，經(jīng)冷卻降溫定型，再經(jīng)牽引、切邊后收卷，最終得到LCP薄膜產(chǎn)品。
三、涂布法（溶液法）
涂布法/溶液法：將可溶性LCP樹脂通過(guò)常規(guī)溶劑進(jìn)行溶解形成LCP溶液，然后涂布到承載膜上得到LCP薄膜，或直接涂覆到銅箔上得到FCCL。溶液法制膜過(guò)程中，LCP從無(wú)定形狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)過(guò)熱處理的薄膜，解決了LCP薄膜的異向性問(wèn)題，撕裂強(qiáng)度較好，且制膜精度高，可在制膜過(guò)程添加填料助劑賦予覆銅板特殊功能。目前可溶性LCP樹脂僅見(jiàn)住友化學(xué)有開發(fā)。
四、擠出壓延法
擠出壓延法是將LCP樹脂熔融塑化后，經(jīng)過(guò)輥筒的多次擠壓和延展，再冷卻定型后得到LCP薄膜。目前此方法正在開發(fā)中，壓延法效率較高，成本較低，但是由于壓延是單向的，薄膜的異向性問(wèn)題有待解決。艾邦建有高頻高速覆銅板交流群，誠(chéng)邀您加入，共謀發(fā)展進(jìn)步！也可以申請(qǐng)加入通訊錄點(diǎn)擊此處加入，高頻高速覆銅板材料通訊錄。
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