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5G时代来临 ,高分子材料亟需更新换代 ,低介电材料如何 ?

更新时间:2021-6-17   点击:2508次

5G通讯不是4G通讯的简单升级 ,而是通讯方式实现质的飞跃 。

相关数据显示 ,5G的传输速率是4G的100倍 ,意味着1秒就可以下载一部高清电影 。另外 ,4G信号时延为140毫秒 ,5G时延为1毫秒 ,可为无人驾驶的设备之间的信息交流提供保障 。

然而5G传播频率太高 ,信号易被屏蔽、易在传播介质中衰减 ,这就对材料的电磁波屏蔽性能和传递介质的介电性能提出了高要求 ,因此急需增加5G基站和天线的数量 。

2020年7月25日 ,在由寻材问料®主办 ,通信工业协会、新材料在线®、深圳5G产业联盟、深圳先进电子材料创新研究院、宝安区5G产业技术与应用创新联盟、测了么协办的“2020年5G基站关键部件及材料高峰论坛”之“5G基站高分子材料及加工专场” ,深圳市高分子行业协会秘书长王文广总结了5G对高分子材料的要求 ,并对低介电常数材料进行了详细的讲解 。

 

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一、5G对材料的要求

材料是技术革命的基石 ,随着5G商用化进程加速 ,5G高分子材料迎来了爆发期 。

王文广总结了与材料有关的三个特点 ,并指出了5G对高分子材料提出的要求 。

一是低介电 ,要求传播介质材料的介电常数(Dk)和介电损耗要小 ,手机Dk要小于3 ,基站Dk要小于4;二是高屏蔽 ,要求材料的电磁屏蔽能力要强 ,体积电阻率要小于10Ω ,电磁屏蔽大于75dB;三是高导热 ,要求及时散热 ,材料导热性能要好 ,导热系数要大于1000W/m-K 。

“PTFE、PPO、LCP、MPI等材料在5G上应用广泛 ,主要归结于材料的介电性能好 。”王文广表示 。

介电常数是一个电力指标 。随着材料介电常数的降低 ,信号传输速度将提高 ,电磁波信号延迟下降 ,电磁波信号传输损失亦将降低 。

因此 ,选择何种低介电常数的材料 ,对器件的性能表现至关重要 。

 

二、如何选择低介电材料

会上 ,王文广围绕低介电常数树脂、树脂与空气复合改性、与低介电常数材料复合改性三个主题 ,全面讲解了如何根据应用需求选择合适的低介电常数材料 。

 

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低介电树脂可分为一般塑料、工程塑料和特种工程塑料 。其中一般塑料中 ,氟塑料的介电常数较低;在工程塑料领域 ,PPO的介电常数较低;在特种工程塑料方面 ,LCP的介电常数较低 。

5G对低介电常数的要求非常高 ,很多低介电树脂材料难以满足要求 ,选择改性或许是不错的选择 。王文广谈到:“改性的首先选择就是树脂与空气结合 。”

他表示 ,树脂与空气复合微发泡改性、树脂与含有空气的微孔材料复合改性等方式 ,都是很好的改性方式 。

“5G在发射基站上至少要比4G基站多2倍以上 ,5G终端接受设备天线的数量由4G时的4个增加到5G的8个 ,相信低介电常数材料的使用量要远比4G材料多 。”王广文表示 。

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