覆銅板行業(yè)處于整個(gè)PCB產(chǎn)業(yè)鏈的中間位置,為PCB產(chǎn)業(yè)提供原材料。覆銅板是將電子玻璃纖維布或其他增強(qiáng)材料用樹脂粘合劑浸漬、干燥、切割、堆垛成坯,單面或兩面覆以銅箔并熱壓而成的板狀材料。 ,主要用于制作印刷電路板(PCB),對(duì)PCB起到互連、絕緣和支撐作用。產(chǎn)業(yè)鏈上游為電解銅箔、木漿紙、玻纖布、樹脂等原材料,下游為PCB線路板,終端行業(yè)為航空航天、汽車、家電、通訊、計(jì)算機(jī)等.
19年5G初步商用,芯材、高頻覆銅板等產(chǎn)品,上游原材料與傳統(tǒng)覆銅板基本相似。被下游PCB廠商生產(chǎn)為適用于高頻環(huán)境的高頻電路板后,應(yīng)用于基站天線模塊和功率放大器。模塊等設(shè)備部件最終廣泛應(yīng)用于通信基站(天線、功率放大器、低噪聲放大器、濾波器等)、汽車輔助系統(tǒng)、航天技術(shù)、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星電視、軍用雷達(dá)等高頻領(lǐng)域通信領(lǐng)域。
5G高頻技術(shù)對(duì)電路提出了更高的要求。工作頻率在1GHz以上的射頻電路一般稱為高頻電路。在移動(dòng)通信從2G到3G、4G的過(guò)程中,通信頻段從800MHz發(fā)展到2.5GHz。 5G時(shí)代,通信頻段將進(jìn)一步提升。 PCB板將在5G射頻方面配備天線元件、濾波器和其他組件。根據(jù)工信部要求,預(yù)計(jì)5G早期部署將使用3.5GHz頻段,4G頻段主要在2GHz左右。一般將30-300GHz頻段內(nèi)波長(zhǎng)為1-10毫米的電磁波稱為毫米波。
當(dāng)5G大規(guī)模商用時(shí),毫米波技術(shù)保證了更好的性能:極寬的帶寬,28GHz頻段的可用頻譜帶寬可達(dá)1GHz,60GHz頻段每個(gè)通道的可用信號(hào)帶寬可達(dá)2GHz ;對(duì)應(yīng)的天線分辨率高,抗干擾性能好,可實(shí)現(xiàn)小型化;大氣中的傳播衰減更快,可實(shí)現(xiàn)近距離安全通信。
為了滿足高頻高速的需求,以及應(yīng)對(duì)毫米波穿透力差、衰減快的問(wèn)題,5G通信設(shè)備對(duì)PCB性能有以下三個(gè)要求:
1、傳輸損耗低; 2.傳輸延遲低; 3、高特性阻抗精密控制。有兩種方法可以提高PCB的頻率。一是PCB的加工工藝要求更高,二是采用高頻覆銅板——滿足高頻應(yīng)用環(huán)境的基板材料稱為高頻覆銅板。
衡量高頻覆銅板材料性能的主要有介電常數(shù)(Dk)和介電損耗因子(Df)兩個(gè)指標(biāo)。 Dk和Df越小,越穩(wěn)定,高頻高速基板的性能越好。另外,在射頻板方面,PCB板面積更大,層數(shù)更多,需要更高的耐熱性(Tg,高溫模量保持率)和更嚴(yán)格的基板厚度公差。
常見的電路板高頻高速材料主要有幾種:碳?xì)錁渲⒕鬯姆蚁CP液晶高聚物、PPE/PPO等。
(1) 碳?xì)錁渲?br/>烴類樹脂是指聚烯烴均聚物或共聚物,包括丁二烯苯乙烯共聚物、丁二烯均聚物、苯乙烯均聚物、苯乙烯/二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共聚物等。
①優(yōu)異的介電性能:Dk≒2.4/Df≒0.0002 ②較高的耐熱性 ③耐化學(xué)性好,附著力差
(二)聚四氟乙烯柔性膜
聚四氟乙烯樹脂的熔融溫度和熔體粘度都比較高。常見的商業(yè)形式是樹脂分散體、樹脂懸浮體和樹脂粉末。常見的加工方法有模壓/車削、浸漬/模壓、擠出/模壓等,由于聚四氟乙烯線膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱系數(shù)低等缺點(diǎn),需要對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)改性。改性膜產(chǎn)品通常y有:聚四氟乙烯+陶瓷、聚四氟乙烯+玻璃纖維布、聚四氟乙烯+陶瓷+玻璃纖維布
(3) LCP液晶高聚物
液晶高聚物,簡(jiǎn)稱LCP。它是1980年代初開發(fā)的一種新型高性能特種工程塑料。
根據(jù)形成條件的不同,液晶可分為受熱熔融的熱致液晶和溶劑溶解的溶致液晶。
這種物質(zhì)在被溶劑加熱熔化或溶解后,將失去固體宏觀尺寸、形狀、硬度、剛性等性質(zhì),在外觀上獲得液態(tài)物質(zhì)的流動(dòng)性,同時(shí)保持結(jié)晶物質(zhì)的取向和有序性。 .從而在物理形態(tài)上形成各向異性,形成兼具液態(tài)流動(dòng)性和結(jié)晶分子有序排列的過(guò)渡態(tài)。這種中間形式變成液晶狀態(tài)。
從分子設(shè)計(jì)的角度來(lái)看,商用LCP主要有以下三種類型:
一是聚苯環(huán)剛性分子單體的共聚;
二是在分子結(jié)構(gòu)中引入萘環(huán);
三是在分子鏈中使用脂肪族鏈段。
根據(jù)不同的分子結(jié)構(gòu),不同類型的LCP具有不同的熔點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),它們的耐熱性是Ⅰ型>Ⅱ型>Ⅲ型。
(4) PPE/PPO
聚苯醚是1960年代開發(fā)的高強(qiáng)度工程塑料。其化學(xué)名稱為聚2,6-二甲基-1,4-苯醚,簡(jiǎn)稱PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polyphenene ether),又稱聚苯醚或聚苯醚。
兩個(gè)甲基阻斷了酚基兩個(gè)鄰位的活性位點(diǎn),使其剛性↗,穩(wěn)定性↗,耐熱性和耐化學(xué)性↗。
醚鍵增加了柔韌性,但使耐熱性變差。
兩個(gè)甲基是疏水的非極性基團(tuán),降低了PPO大分子的吸水性和極性,阻斷了酚基的兩個(gè)活性點(diǎn),使PPO分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有可水解的基團(tuán),具有良好的耐水性和吸濕性。良好的性能、尺寸穩(wěn)定性和電絕緣性。大量剛性苯酚基芳環(huán),分子鏈的剛性和分子鏈之間的作用力使分子鏈難以內(nèi)旋,導(dǎo)致其熔點(diǎn)↗、熔體粘度↗、流動(dòng)性↘、加工困難。