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5G天线用LCP薄膜行业发展前景
? ? 一、LCP材料产能集中度及市场规模分析
? ? TLCP材料是1976年Eastman Kodak公司首次发现PET改性PHB(聚对羟基安息香酸)显示热致性液晶后开始研发, 20世纪80年代中后期进入应用阶段. LCP材料分子主链上具有大量刚性苯环结构, 决定了其特殊的物化特征和加工性质, 具有低吸湿性、耐化学腐蚀性、良好的耐候性、耐热性、阻燃性以及低介电常数和低介电损耗因数等特点, 广泛应用于电子电器、航空航天、国防军工、光电通讯等高新技术领域.
? ?目前全球LCP树脂材料产能约7.6万吨/年, 全部集中在日本、美国和中国, 产能分别为3.4万吨、2.6万吨和1.6万吨, 占比分别为45%、34%和21%, 其中美国和日本企业在20世纪80年代就开始量产LCP材料, 中国进入LCP领域较晚, 长期依赖美日进口, 近几年来随着金发科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企业陆续投产, LCP材料产能快速增长. 随着5G时代到来, 未来LCP材料需求将有望迎来快速增长. LCP产能分布
? ? 全球LCP树脂产能分布
? ? LCP材料全球市场规模及增长走势
? ? 二、、5G时代对天线模组中电路板基材提出更高要求
? ? 1、LCP软板分类
? ? 未来智能手机的发展将向着高频化和小型化发展, 柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board, FPC软板)目前已成为天线主流工艺, 占有率超过7成, 其超薄设计将天线由早期的外置天线发展为内置天线, 随着5G时代到来, LCP天线有望得到广泛应用.
? ? 3GPP定义了5G的频率范围, 分为Sub-6G和毫米波. 根据3GPP的定义, 5GNR包括了两大频谱范围, 分别是FR1(对应450MHz到6000MHz, 通常被称作Sub-6G)和FR2(24250MHz到52600MHz). 按频段分类, FR1属于厘米波, 而FR2则属于毫米波. (波长=光速/频率, 即频率越高, 波长越短)
? ? 无线电通讯按波长和频率分类
分类
波长
频率
用途
甚低频
VLF10-100km(甚长波)
3KHz-30KHz
远距离导航、海底通信
低频
LF1-10km(长波)
30KHz-300KHz
远距离导航、海底通信、无线信标
中频
MF0.1-1km(中波)
300KHz-3MHz
海上无线通信、调幅广播
高频
HF10-100m(短波)
3MHz-30MHz
业余无线电、国际广播、军事通信、远距离飞机、轮船间通信、电话、传真
甚高频
VHF1-10m(超短波)
30MHz-300MHz
VHF电视、调频双向无线通信、飞行器调幅通信、飞行器辅助导航
特高频
UH0.1-1m(分米波)
300MHz-3GHzUHF
电视、蜂窝电视、协助导航、雷达、GPS、微波通信、个人通信系统
超高频
SHF0.01-0.1m(厘米波)
3GHz-30GHz
卫星通信、雷达、微波通信
极高频
EHF0.001-0.01m(毫米波)
30GHz-300GHz
卫星通信、雷达、微波通信
红外线
0.78-400um
3x1011-4x1014Hz
光纤通信、探测、医疗
可见光
400-780nm
4x1014-8x1014Hz
-
紫外线
100-400um
8x1014-3x1015Hz
光化学、灭菌
? ? 除美国外大部分国家和地区优先发展Sub-6G频段, 再逐步过渡到毫米波. 根据各国情况, 中、欧等地主要先发展Sub-6G, 再逐步过渡到毫米波;而美国则由于军用频谱是Sub-6G的原因, 则直接选择了毫米波路线, 但值得注意的是, 近日美国联邦通信委员会(FCC)决定斥资97亿美元加速回购3.7GHz-4.2GHz频谱, 并将其用于5G网络建设, 这一消息可能意味着美国或将重新规划5G布局, 前期重心有望转移至Sub-6G.
? ? 由于5G飞速、高频等特点, 为保证可靠性、减少信号在传输过程中的损耗, 5G通信对天线材料的介电常数、介质损耗因子等指标有更高要求. 目前4G时代手机天线所用的柔性电路板(FPC)基材主要是聚酰亚胺(PI), 这是综合考虑了PI其优良的机械强度、弯折性能、持续稳定性、耐热性、绝缘特性等优点. 但是, 由于PI基材吸水率太大, 介电常数(Dk)和介质损耗因子(Df)也较大, 尤其对工作频率超过10GHz的产品影响显著, 因此很难满足5G时代对天线材料的要求.
? ? 目前主流的解决方式有两种:改性PI(MPI)或者LCP, 其中MPI在Sub-6G具备一定综合优势, 但随着5G商用化进程的推进, 毫米波阶段仍将以LCP为主. 传输可靠性方面, LCPMPIPI;防潮性方面, LCPMPI
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