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PTFE產(chǎn)品在5G上的應(yīng)用

華林科納半導(dǎo)體設(shè)備制造 ? 來源:華林科納半導(dǎo)體設(shè)備制造 ? 作者:華林科納半導(dǎo)體設(shè) ? 2022-10-14 16:22 ? 次閱讀

聚四氟乙烯被稱“塑料王”,氟樹脂之父羅伊·普朗克特1936年在美國杜邦公司研發(fā)。它具有如下基本性能:

隨著5G通信技術(shù)的不斷發(fā)展,高頻低介電材料的需求也日益增長。PTFE絕緣性優(yōu)異,不易被高頻電波干擾,含氟聚合物在高頻條件下具有良好的低介電性能、低損耗因子,能夠為數(shù)據(jù)中心信號發(fā)射塔及個人電子設(shè)備提供超高頻和高速性能。因此,隨著5G的加速推進,市場對高性能PTFE需求也在不斷增長。

PTFE在5G的主要應(yīng)用

作為低介質(zhì)損耗材料

高頻傳輸技術(shù)是5G無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一,它能夠增加頻段資源的可利用率,增強 5G 無線通信技術(shù)對于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的技術(shù)需求。而要實現(xiàn)高頻傳輸,就必須使用低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗的功能性材料,5G 對低介電材料的介電常數(shù)要求在 2.8~3.2 之間。低介電常數(shù)材料主要用于 5G 手機天線材料、線路板材料、蓋板材料和殼體材料。低介電常數(shù)材料主要有PTFE、PPO、LCP 和PI(或MPI)幾種,PTFE 作為目前有機材料中介電常數(shù)最低的材料之一,在 5G 通信領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

作為印刷電路板核心材料

印刷電路板簡稱PCB,是電子元器件電氣連接的載體,是電子元器件的支撐體,它的主要作用是為布設(shè)在印刷電路板上的電子元器件提供電路連接。覆銅板是印刷電路板的主要原料,在其上進行電路印刷制得印刷電路板。覆銅板是將石油木漿紙或玻纖布等增強材料浸以樹脂,使用粘合劑在一面或兩面上覆蓋銅箔經(jīng)熱壓而制成的一種板狀材料。目前4G通訊領(lǐng)域PCB中廣泛采用環(huán)氧樹脂玻璃布基覆銅板,介電材料能量耗損值(Df)在0.01以上,而5G領(lǐng)域主要為微米及毫米波應(yīng)用領(lǐng)域,通常要求低介電常數(shù)樹脂的介電材料能量耗損(Df)小于0.005,PTFE作為目前為止發(fā)現(xiàn)的介電常數(shù)最低的高分子材料之一,在覆銅板中表現(xiàn)出優(yōu)異的介電性能,在高頻、高速工況下的介電材料能量耗損(Df)小于0.002,滿足5G通信基站要求。

作為射頻傳輸?shù)牟牧?/strong>

通信領(lǐng)域的同軸電纜是指有兩個同心導(dǎo)體,而導(dǎo)體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。常見的同軸電纜,由絕緣材料隔離的銅線導(dǎo)體組成,里層為絕緣材料,外層是環(huán)形導(dǎo)體及其絕緣體,整個電纜由 PVC 或 PTFE材料的護套包住。PTFE電絕緣性能突出,有很寬的耐溫區(qū)間及頻率范圍內(nèi),具有低介電常數(shù)及低的損耗因子,低吸濕性、電性能穩(wěn)定性、化學(xué)惰性的優(yōu)異性能非常適用于需要低衰減的數(shù)據(jù)傳輸電纜,是5G通信電纜的必備材料。采用PTFE作為絕緣體的半柔同軸電纜,憑借PTFE超低介電損耗,表現(xiàn)出優(yōu)異的衰減屏蔽性能。在5G基站建設(shè)過程中,半柔同軸電纜全面取代軋紋同軸電纜。

作為5G基站天線濾波器材料

濾波器是一種選頻器件,是通信設(shè)備不可或缺的一部分,其原理通過不同頻率的電磁波在腔體中振蕩, 保留達到濾波器諧振頻率的電磁波, 而其他頻率的電磁波在振蕩中耗散掉,從實現(xiàn)濾波的功能。目前各大通訊設(shè)備廠商所用的濾波器主要為金屬腔體濾波器,金屬腔體濾波器的技術(shù)成熟、生產(chǎn)成本低,主要用于基站的遠(yuǎn)端射頻單元(RRU)和主動天線單元(AAU)上。金屬濾波器中采用了很多PTFE部件,起支撐、絕緣、隔熱的作用。進入5G時代金屬腔體濾波器進一步優(yōu)化,更加小型化,內(nèi)部結(jié)構(gòu)更多,PTFE的用量也較4G時代更大。

作為5G智能手機中的關(guān)鍵部件

5G手機和5G基站都是5G網(wǎng)絡(luò)中的重要終端,需要收發(fā)信號進行數(shù)據(jù)傳輸,因此5G手機也和基站一樣具有射頻和天線模塊,只是5G手機中的各模塊更加精密、更加微型化。5G手機的主板采用了基于PTFE的高頻覆銅板的印刷電路板(PCB)以減少信號的損失。5G手機射頻模塊和天線模塊之間的射頻信號傳輸通過PTFE細(xì)微射頻同軸電纜來完成,確保手機的高頻高速信號低損耗。

審核編輯:湯梓紅

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