精品国产人成在线_亚洲高清无码在线观看_国产在线视频国产永久2021_国产AV综合第一页一个的一区免费影院黑人_最近中文字幕MV高清在线视频

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

5G毫米波/6G太赫茲の高頻覆銅板技術(shù)發(fā)展

向欣電子 ? 2021-12-06 09:50 ? 次閱讀

導(dǎo)語:6G,即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)概念性無線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信技術(shù),也被稱為第六代移動(dòng)通信技術(shù)。主要促進(jìn)的就是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

6G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)地面無線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界。通過將衛(wèi)星通信整合到6G移動(dòng)通信,實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋,網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能夠抵達(dá)任何一個(gè)偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村,讓深處山區(qū)的病人能接受遠(yuǎn)程醫(yī)療,讓孩子們能接受遠(yuǎn)程教育。此外,在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電信衛(wèi)星系統(tǒng)、地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng)和6G地面網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動(dòng)支持下,地空全覆蓋網(wǎng)絡(luò)還能幫助人類預(yù)測(cè)天氣、快速應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等。這就是6G未來。6G通信技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數(shù)字鴻溝,實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)這個(gè)“終極目標(biāo)”,這便是6G的意義。

6G的數(shù)據(jù)傳輸速率可能達(dá)到5G的50倍,時(shí)延縮短到5G的十分之一,在峰值速率、時(shí)延、流量密度、連接數(shù)密度、移動(dòng)性、頻譜效率、定位能力等方面遠(yuǎn)優(yōu)于5G。

太赫茲頻段

6G將使用太赫茲(THz)頻段,且6G網(wǎng)絡(luò)的“致密化”程度也將達(dá)到前所未有的水平,屆時(shí),我們的周圍將充滿小基站。太赫茲頻段是指100GHz-10THz,是一個(gè)頻率比5G高出許多的頻段。從通信1G(0.9GHz)到4G(1.8GHZ以上),我們使用的無線電磁波的頻率在不斷升高。因?yàn)轭l率越高,允許分配的帶寬范圍越大,單位時(shí)間內(nèi)所能傳遞的數(shù)據(jù)量就越大,也就是我們通常說的“網(wǎng)速變快了”。不過,頻段向高處發(fā)展的另一個(gè)主要原因在于,低頻段的資源有限。就像一條公路,即便再寬闊,所容納車量也是有限的。當(dāng)路不夠用時(shí),車輛就會(huì)阻塞無法暢行,此時(shí)就需要考慮開發(fā)另一條路。頻譜資源也是如此,隨著用戶數(shù)和智能設(shè)備數(shù)量的增加,有限的頻譜帶寬就需要服務(wù)更多的終端,這會(huì)導(dǎo)致每個(gè)終端的服務(wù)質(zhì)量嚴(yán)重下降。而解決這一問題的可行的方法便是開發(fā)新的通信頻段,拓展通信帶寬。我國三大運(yùn)營商的4G主力頻段位于1.8GHz-2.7GHz之間的一部分頻段,而國際電信標(biāo)準(zhǔn)組織定義的5G的主流頻段是3GHz-6GHz,屬于毫米波頻段。到了6G,將邁入頻率更高的太赫茲頻段,這個(gè)時(shí)候也將進(jìn)入亞毫米波的頻段。中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員茍利軍告訴《互聯(lián)網(wǎng)周刊》說:“太赫茲在天文中被稱為亞毫米,這類天文臺(tái)的站點(diǎn)一般很高而且很干燥 ,比如南極,還有智利的acatama沙漠。”那么,為什么說到了6G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)“致密化”,我們的周圍會(huì)充滿小基站?這就涉及到了基站的覆蓋范圍問題,也就是基站信號(hào)的傳輸距離問題。一般而言,影響基站覆蓋范圍的因素比較多,比如信號(hào)的頻率、基站的發(fā)射功率、基站的高度、移動(dòng)端的高度等。就信號(hào)的頻率而言,頻率越高則波長越短,所以信號(hào)的繞射能力(也稱衍射,在電磁波傳播過程中遇到障礙物,這個(gè)障礙物的尺寸與電磁波的波長接近時(shí),電磁波可以從該物體的邊緣繞射過去。繞射可以幫助進(jìn)行陰繞射可以幫助進(jìn)行陰影區(qū)域的覆蓋)就越差,損耗也就越大。并且這種損耗會(huì)隨著傳輸距離的增加而增加,基站所能覆蓋到的范圍會(huì)隨之降低。6G信號(hào)的頻率已經(jīng)在太赫茲級(jí)別,而這個(gè)頻率已經(jīng)接近分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的光譜了,很容易被空氣中的被水分子吸收掉,所以在空間中傳播的距離不像5G信號(hào)那么遠(yuǎn),因此6G需要更多的基站“接力”。5G使用的頻段要高于4G,在不考慮其他因素的情況下,5G基站的覆蓋范圍自然要比4G的小。到了頻段更高的6G,基站的覆蓋范圍會(huì)更小。因此,5G的基站密度要比4G高很多,而在6G時(shí)代,基站密集度將無以復(fù)加。

高頻高速;覆銅板;技術(shù);新發(fā)展

1高頻高速覆銅板市場(chǎng)的新格局

以低信號(hào)傳送損失為最重要特性的高頻高速覆銅板,是射頻/微波電路用CCL(一般簡(jiǎn)稱 “高頻CCL)和高速數(shù)字電路CCL(一般簡(jiǎn)稱“高速CCL”)的統(tǒng)稱。2020年,全球剛性高頻高速覆銅板的市場(chǎng)規(guī)模,以銷售額為計(jì)是28.86億美元(據(jù)Prismark統(tǒng)計(jì),下同),年增長率為17.0%,占當(dāng)年全球剛性覆銅板總額的22.4%;以銷售面 積為計(jì)是89.9百萬平方米,年增長率為20.0%[1]2020年,全球剛性高頻高速覆銅板的市場(chǎng)格局(主要國家/地區(qū)高頻高速覆銅板生產(chǎn)企業(yè) 市場(chǎng)占有率)(見圖1),發(fā)生了較大的演變。2020年它的市場(chǎng)新格局新特點(diǎn)為:臺(tái)資企業(yè)市 占率大增,近于實(shí)現(xiàn)占全球此類CCL市場(chǎng)的半壁江山。

2a68cbd0-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

Prismark20216月發(fā)布的全球覆銅板經(jīng)營情況的調(diào)查報(bào)告[1]中,首次統(tǒng)計(jì)、公布 了2020年三大類剛性特殊覆銅板的全球整體及主要廠家銷售數(shù)據(jù)(見表1)。所提及剛性特 殊覆銅板,包括IC封裝載板用CCL射頻/微波電路用CCL,以及高速數(shù)字電路用CCL的三 大類品種。其中,高速CCL還劃分為有鹵型(標(biāo)準(zhǔn)型)與無鹵型兩大品種。

2a7c6c3a-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

從表 1 中,我們可得到:2020 年三大類剛性特殊覆銅板銷售額達(dá)到39.3億美元。占全 球2020年剛性覆銅板銷售額的30.5%,這個(gè)占比,比2019年提升了約3個(gè)百分點(diǎn)。在三大 類剛性特殊覆銅板銷售總額,封裝載板用CCL的銷售額占26.6%(銷售額同比增長11.4%), 高頻CCL13.3%(同比增長3.3%),高速CCL60.1%(同比增長20.6%)。Prismark的這份報(bào)告,還對(duì)全球主要CCL在三大類剛性特殊覆銅板方面的市場(chǎng)占有率, 作了統(tǒng)計(jì)(見圖2、表2),很值得我們參考。

2a90fdda-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

2aa6656c-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

據(jù)Prismark的統(tǒng)計(jì),2020年有一定規(guī)模生產(chǎn)剛性三大類特殊覆銅板的企業(yè),在全球共 有18家,它們所創(chuàng)的三大類特殊覆銅板銷售額,約占全球此類覆銅板銷售額的95%。在2020年三大類特殊覆銅板銷售額中,臺(tái)資企業(yè)此三大類基板材料的銷售額占37%,日資企業(yè)占27%,美資企業(yè)占10%其中,我國內(nèi)資企業(yè)有四家企業(yè),登上“全球特殊覆銅板的18家生產(chǎn)廠家榜”,四家內(nèi) 資企業(yè)的2020年三大類特殊覆銅板銷售額共計(jì)為254百萬美元,占全球這三大類特殊覆銅 板總銷售額的6.5%在“全球特殊覆銅板的 18 家生產(chǎn)廠家榜”的剛性覆銅板品種綜合性企業(yè)(有 15 家)中, 2020 年三大類特殊 CCL 銷售額占本企業(yè)剛性 CCL 總銷售額比例很高(達(dá)到 50%以上)的廠 家,主要有:臺(tái)燿科技(本企業(yè)內(nèi)三大類特殊 CCL 銷售額占總銷售額的 95%);三菱瓦斯化 學(xué)(占 81%);昭和電工(原為日立化成)(占 76%);斗山電子(占 61%);松下(占 52%);聯(lián)茂電子(占 52%);Isola(占 52%)從以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,我們可明顯看出三點(diǎn):日美資企業(yè)在三大類特殊覆銅板制造領(lǐng)域, 特別是此領(lǐng)域中的高端品種市場(chǎng),仍保持著強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);臺(tái)資有兩、三家企業(yè)在近幾年 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整上,取得長足的進(jìn)展,為此也已具備了很大的三大類特殊 CCL 市占率,以及很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力;我國內(nèi)資三家綜合性覆銅板企業(yè),在三大類特殊 CCL 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力方面 的差距,更為凸顯。

2高頻性覆銅板的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇,太赫茲頻段用基板材料的研發(fā)課題提出

在高頻高速覆銅板市場(chǎng)中,2020年中表現(xiàn)各生產(chǎn)企業(yè)間產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)最突出的熱點(diǎn)方面, 是高頻性覆銅板市場(chǎng)領(lǐng)域。此章重點(diǎn)討論高頻性覆銅板市場(chǎng)、產(chǎn)品、技術(shù)發(fā)展的新特點(diǎn)。2.1高頻性覆銅板的新品紛紛推出,關(guān)鍵性能有明顯提高當(dāng)前,5G基站及網(wǎng)路通信終端(如7679GHz汽車防碰撞雷達(dá)等)向著毫米波頻段(30300GHz)快速的發(fā)展。這些設(shè)備所用的高頻PCB,越來越依靠它的基板材料端,去克服降低 其信號(hào)傳輸損失的難題,開發(fā)并提供更多客制化檔次的、還能達(dá)到其它重要性能(如多層板 加工性、可靠性、導(dǎo)熱性等)要求的高頻性基板材料。近一年多來,全球熱固性高頻高速基板材料主要生產(chǎn)廠家在新品開發(fā)及市場(chǎng)開拓上,更 多的精力都集中在毫米波電路用基板材料方面的角斗中。例如,2020年以來Df0.002等級(jí) 的RF/無線通信用熱固性類覆銅板的市場(chǎng),不再只是幾家日美廠家(Rogers、松下、Isola等) 所占據(jù),而中國大陸(生益科技、南亞新材等)、中國臺(tái)灣(臺(tái)燿、臺(tái)光、聯(lián)茂、騰輝電子 等)廠家產(chǎn)品,也開始分割到市場(chǎng)一定的份額[2][3]在高頻高速覆銅板發(fā)展的各階段,它的主流采用的某一類樹脂,總是決定了高頻高速基 板材料技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)的最重要因素。當(dāng)前高頻性覆銅板市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)的背后,是這 類覆銅板的主樹脂開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,甚至是跨越作為支撐。近兩、三年來,Df0.002(@10GHz)等級(jí)的熱固性高頻性覆銅板,又有多家開發(fā)出來, 有的已開始量產(chǎn)。表3中列舉的廠家及牌號(hào)。

2ab7a78c-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

以下,我們?cè)賹?duì)表3所示的Df0.002新品的性能,作一些介紹與分析。1)臺(tái)灣工研院專家近期曾發(fā)表論文[4],對(duì)臺(tái)灣廠近期新出臺(tái)的高頻高速覆銅板作了 較高的評(píng)價(jià):碳?xì)錁渲惛层~板臺(tái)灣島內(nèi)“有幾間主要的CCL廠商,例如:聯(lián)茂、臺(tái)光電以 及臺(tái)燿科技,也都非常積極投入相關(guān)材料技術(shù)開發(fā)。其中以臺(tái)燿科技的進(jìn)度最為超前,目前特性最好的商品為代號(hào)TU-943,它在RC=64%、頻率為10GHz下測(cè)得的Dk=3.22/Df=0.0015,特性已經(jīng)接近PTFE的基板。”2)可從表3所列產(chǎn)品牌號(hào)及Df性能值中看出:臺(tái)灣的臺(tái)光、臺(tái)燿、騰輝及美資Isola新推出的高頻性基板材料產(chǎn)品,在Df的指標(biāo)值上,已低于松下相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品品種[R-5785(GN)R5515/R5410]Df值, 并更加接近所對(duì)應(yīng)同一應(yīng)用市場(chǎng)的PTFE類覆銅板的Df指標(biāo)值。(3)在表 3 所列的新品,它們鎖定的市場(chǎng)目標(biāo)是基本共同的。即毫米波頻段應(yīng)用的、 多層型電路基板。因此,它的 CTE 大小(主要是 Z 方向 CTE),也是非常重要的性能,CTE 與加工性好壞有著密切相關(guān)。CTE 也成為各廠家間性能水平的競(jìng)爭(zhēng)重要焦點(diǎn)之一。表 3 中所列一些廠家,在近年出臺(tái)的這類新品的 CTE 性上水平得到了較明顯的提高。

2.2熱固性高頻性覆銅板新品采用的樹脂類型在發(fā)生新演變

表 3 中所述高頻高速 CCL 新品的介電性能的提升,也共同反映出:在毫米波電路用熱固性型高頻性覆銅板開發(fā)中,除曾充當(dāng)過碳?xì)錁渲惛哳l高速覆銅板用主流樹脂的改性 PPE 樹脂以外,其它類別的新型熱固性樹脂逐漸擔(dān)當(dāng)了主流樹脂材料的角色。

近年的 Df<0.002(@10GHz)等級(jí)的、可應(yīng)用于毫米波電路的高頻性覆銅板品種的紛紛涌 現(xiàn),表明了熱固性樹脂型高頻特性的覆銅板的制造技術(shù),在近兩、三年中,又有了一個(gè)技術(shù) 上的飛越。趨使上述新品性能改進(jìn)、提升的重要因素之一,是在采用的低介電性聚合物樹脂 中有了更大的創(chuàng)新,盡管這類新品推出的許多廠家都不宜過多宣傳這一采用新樹脂的具體創(chuàng) 新內(nèi)容,但這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。在近年高頻高速覆銅板市場(chǎng)新變化下,更佳低傳送損失性 高頻性覆銅板所用主流樹脂材料正在發(fā)生演變,這成為了當(dāng)前熱固性高頻覆銅板品種與技術(shù) 發(fā)展的新特點(diǎn)之一。

我們可以在近期海外同行發(fā)表的產(chǎn)品宣傳、技術(shù)文獻(xiàn)中,得到對(duì)這個(gè)“主流樹脂角色演 變”話題,有值得深思的幾個(gè)事例:

□事例一:臺(tái)灣工研院 PCB 基板材料專家,在近期論述高頻高速覆銅板用高聚物樹脂 方面,已將聚烯類樹脂材料與 PPE 樹脂、碳?xì)錁渲瑓^(qū)分而出,并認(rèn)為它在提升介電性能、銅 箔剝離強(qiáng)度方面,有獨(dú)特的貢獻(xiàn)[5]。

□事例二:日本一家為剛性覆銅板多年開發(fā)、提供樹脂的著名生產(chǎn)廠家——日鐵化學(xué)與 材料株式會(huì)社(日鉄ケミカル&マテリアル株式會(huì)社,為“新日鐵住金株式會(huì)社”旗下的分 公司)的樹脂研究專家在近年發(fā)文提出[6]:“下一代的信息通信技術(shù)發(fā)展,對(duì)超高頻化、高 速化、大容量化的材料,提出了更高的特性要求。在今后的高頻特性的基板材料的開發(fā)中, 作為可同時(shí)實(shí)現(xiàn)超低介電性與多層 PCB 成形性的乙烯基硬化型樹脂(日文“ビニル硬化型樹 脂”)來講,將扮演著重要的作用。”這篇論文,還具體提出三種含乙烯基硬化型樹脂,即:雙馬來酰亞胺類樹脂(Bismaleimide resin,BMI)、環(huán)烯烴類樹脂 (Cyclo Olefin Polymers,COP, 或稱:Cyclo Olefin Copoly-mers,COC)、聚二乙烯基苯類樹脂(Polydivinylbenzene,PDVB)等[7]。另 外,該文作者的單位,近年開發(fā)的“乙烯基芳香族化合物聚合體[8]”已在松下開發(fā)高速覆銅 板的專利中作為采用主樹脂[如產(chǎn)品牌號(hào):ODV-XET(X03)、ODV-XET(X04)、ODV-XET(X05)] 研究重點(diǎn)材料而出現(xiàn)[9]。

□事例三松下在 2021 年 2 月發(fā)布的低傳送損失性 R-5410 基板材料宣傳稿中,特別了 強(qiáng)調(diào)了此新品,是“屬于由熱固性樹脂組成的半固化片。”請(qǐng)注意松下強(qiáng)調(diào)的毫米波電路所 用的這一新基板材料是“熱固性樹脂”。而在幾年前,該公司在一張高頻高速基板材料的宣 傳資料圖,還認(rèn)為像毫米波頻段用的基板材料的樹脂材料,則還全是“熱塑性樹脂”類[4]。松下這一認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變、深入,很使得筆者有這樣聯(lián)想的:松下近期在有關(guān)宣傳新品內(nèi)容中, 提到高速傳送基板材料用樹脂材料所需要具有三條重要的條件:其一,盡量減少極性基團(tuán)。其二,高的熱穩(wěn)定性;其三,加工性好[10]。

□事例四:松下曾在近年的 R-5575、R-5515、R-5410 三次新品發(fā)布宣傳稿中[11][12][13], 都用了同樣內(nèi)容大意相同的話語:該公司是通過“樹脂設(shè)計(jì)技術(shù)”,解決了“基板材料樹脂 組成中含有的無鹵阻燃成分構(gòu)造,會(huì)使得基板高頻傳輸損失增大”的難題。我們是否可以理 解為:研發(fā)者在樹脂技術(shù)路線上摒棄了 MEGETRON 系列樹脂技術(shù)途徑(更明確地講,是改 性樹脂途徑),另辟蹊徑、“另起爐灶”,在比 MEGTRON7[如 R-5785(GN)品種]更具低傳送損 失性的樹脂體系及無鹵阻燃體系的構(gòu)建中,又有技術(shù)路線的新選擇,得到了 Df 長期穩(wěn)定性、 低 Df、低傳送損失性的新突破,在 MEGTRON7 與 MEGTRON6 基礎(chǔ)上的性能新提高。

□事例五:在今年 7 月上旬在上海舉辦的“CPCA 展會(huì)”上,松下株式會(huì)社向業(yè)界首次 宣傳了它的“MEGTRON 8”新型高速覆銅板(本品還處于研發(fā)階段,計(jì)劃 2023 年問世)的 性能及研發(fā)思路。在此產(chǎn)品說明會(huì)的幻燈片中,多處提及了“MEGTRON 8”采用的主樹脂作 了重大改變的問題,對(duì)此強(qiáng)調(diào):“通過應(yīng)用 PPE 樹脂, 來降低有局限性的。我們開發(fā)了其他 低極性和熱穩(wěn)定的樹脂。”而 MEGTRON 8 用的這種“新型超低損失的極性樹脂(New Ultra Low Polarity Resin)”,它的 Df 僅為 0.001,明顯低于原用的改性 PPE 作主樹脂的 MEGTRON 7[R-5785(N)]產(chǎn)品的 Df(改性 PPE 樹脂的 Df 為 0.002)[10]。

2.3 天線層 PCB 新工藝的采用,給熱固性高頻性覆銅板爭(zhēng)奪毫米波市場(chǎng)提供了機(jī)遇

(1)天線層基板走向超多元件的集成模塊化、多層化

近一、兩年來,在 5G 通信設(shè)備設(shè)計(jì)中,為了提高天線的高效率、實(shí)現(xiàn)低信號(hào)傳輸損 耗及設(shè)備小型化、簡(jiǎn)便高頻基板制作及降低其生產(chǎn)成本,在含天線的基板工藝上發(fā)生了普遍 性的變革。這種工藝變革核心內(nèi)容,是將天線和 RF 芯片放置在同一基板上,且對(duì)天線層結(jié)構(gòu)及所 采用基板材料品種作了改變。這使得“天線集成模塊”及“不同基材混壓復(fù)合結(jié)構(gòu)”為特點(diǎn) 的 5G 通信設(shè)備用多層基板市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)大。就采用的基板材料而言,過去,傳統(tǒng)型天線基板材料主要采用 PTFE 樹脂基板材料,由 于是它熱塑性樹脂,在實(shí)現(xiàn)這種工藝變革中的天線基板多層化、基材結(jié)構(gòu)復(fù)合化方面,就面 臨著不少工藝、設(shè)備配套等方面的困難問題。而熱固性樹脂組成的半固化片,可通過積層法 疊層生產(chǎn)工藝,易于對(duì)天線層進(jìn)行增層、成型的加工,它在實(shí)現(xiàn)含有天線層 PCB 的多層化 上,占有著制作低成本性、簡(jiǎn)便性、異種樹脂基材成形加工工藝可通用化等方面的明顯優(yōu)勢(shì)。

(2)熱固性樹脂高頻性基板材料疊層天線層實(shí)例

舉例講,如圖 3 所示的 5G 通信設(shè)備用多層基板結(jié)構(gòu)例。可看出這種多層基板結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 是信號(hào)層與天線層的多個(gè)功效集成化(“集約化”);采用的基板材料為復(fù)合化混壓;天線層 為疊層(積層法)方式[14]。

2ae8a742-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

再以采用7679GHz頻段的車載毫米波雷達(dá)基板為例,原來傳統(tǒng)的基板結(jié)構(gòu)為PTFE基板作芯層及天線層,它們之間用粘接片(PP)作為粘合。其中,制造工藝條件苛刻、復(fù)雜, 制造成本昂貴,成形加工性差。現(xiàn)在開始改為:用具有高頻特性優(yōu)異的熱固性樹脂的半固化 片作基材,在芯板(為高頻電路信號(hào)層)上,實(shí)施逐層疊加工藝,形成絕緣層和導(dǎo)體層(銅箔)的多層布線,從而形成的多層天線層(見圖4所示毫米波天線層基板工藝變化的疊構(gòu)圖 例)

2af96eec-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

3)對(duì)制造毫米波電路多層基板中,熱固性高頻基材替代PTFE基材的特點(diǎn)與條件的討論應(yīng)該關(guān)注到,在上述疊層工藝改變下的毫米波段天線層多層模塊基板制造中,熱固性樹 脂基材因此可以通過現(xiàn)有通用設(shè)備進(jìn)行基板的成型加工及導(dǎo)電層的制造。熱固性樹脂基材也 不需要特殊的化學(xué)溶液及特殊的工藝,這樣有助于基板制造中的加工成本降低。這些基板加 工特性優(yōu)勢(shì),是含熱塑性樹脂特性的PTFE樹脂基材,所難以實(shí)現(xiàn)的。由此,在毫米波頻段 電路的天線層多層基板制造中,當(dāng)前熱固性樹脂基板材料替代原PTFE基板材料,出現(xiàn)了替 代率(或稱滲透率)快速并較高的新特點(diǎn)。在上述疊層工藝改變下,毫米波段天線層多層模塊基板制造采用熱固性樹脂高頻基材 去替代原PTFE基板材料,在熱固性樹脂高頻基材的性能上都有哪些“門檻”?筆者認(rèn)為, 起碼具有以下六點(diǎn):①應(yīng)具有接近PTFE類基板材料的低傳送損失性,Df要低于0.002@10GHz)。②Dk/Df具有長期高溫下的穩(wěn)定性。③ 半固化片的制造多層板中的疊層加工性。④優(yōu)異的CTE穩(wěn)定 性。⑤ 與FR-4基材、其它熱固性高頻高速基板材料成形接合的兼容性。⑥由于需要與低 輪廓銅箔(特別是極薄低輪廓銅箔)壓合成型加工,半固化片需要分擔(dān)著確保、提高銅箔剝 離強(qiáng)度的功效,與銅箔共同克服、解決目前高頻高速多層板普遍存在的Cu剝離強(qiáng)度(PK)偏 低的難題.

2.4商品半固化片市場(chǎng)需求擴(kuò)大下,將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l高速基板材料中另一大類獨(dú)立特性的產(chǎn)品

1)近期疊層工藝的天線層用熱固性性高頻基板材料(半固化片)替代PTFE基板材料 的“步伐”加快的速度,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于芯板用的基板材料(覆銅板)。這就解釋了為什么像松 下、ISOLA、羅杰斯等一些熱固性樹脂型高頻性CCL大廠,為什么在2020年至2021年初都紛紛專門出臺(tái)低傳送損失性的半固化片產(chǎn)品了參考表3)2)另一方面,類載板制造中近幾年廣泛采用了mSAP工藝技術(shù),也擴(kuò)大了具有低傳 輸損失特性的半固化片材料的應(yīng)用市場(chǎng)。由于在類載板(SLP)設(shè)計(jì)線寬/線距30μm/30μm甚至更細(xì)的線路中,現(xiàn)有HDI采用 的減成法工藝流程限制已難以突破,因此采用制作HDI更高一檔次技術(shù)——改良型半加成法(modified Semi-Additive Process,簡(jiǎn)稱mSAP)工藝技術(shù),得以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用及迅速推廣。未來幾年,其他HDI多層板制作和智能手機(jī)主板等高端電子產(chǎn)品,也會(huì)擇時(shí)跟進(jìn)SLP設(shè)計(jì)和mSAP技術(shù)應(yīng)用,以達(dá)到產(chǎn)品疊構(gòu)設(shè)計(jì)中各層線路圖形的高密度程度提高。同時(shí),mSAP技術(shù)也會(huì)采用在SLPHDI混搭的技術(shù)方案之中。而在實(shí)施mSAP工藝技術(shù)的最初一步,就是首先在基板上,同時(shí)預(yù)壓半固化片(多為高頻高速特性的PP)與極薄銅箔,實(shí)現(xiàn)介質(zhì)基材 與導(dǎo)電層的疊合成型(見圖5)。

2b0a2660-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

臺(tái)灣PCB專家林定皓等撰文提出:mSAP工藝技術(shù)走向廣泛的應(yīng)用,“移動(dòng)智能終端 與高速5G通訊設(shè)備則是最大推手。為了應(yīng)對(duì)先進(jìn)的移動(dòng)智能終端設(shè)計(jì),并能讓出足夠的 內(nèi)部空間,則需要更薄、更小、更復(fù)雜的HDI板,且必須使用低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗的 基板材料。┈┈超薄銅皮做半加成技術(shù)(mSAP)的調(diào)整后,它已經(jīng)成為更加HDI制造的 主流工藝。”3)在高頻高速電路多層板的制造工藝,正朝著混合壓板方面普及、擴(kuò)展。而這項(xiàng)它 需要更多的、更具有定制特性的半固化片基材,通過疊層壓合在上下為不同樹脂基材的中間, 形成各層具有功能差異的復(fù)合基板。4)近年在高頻高速多層板制造工藝方面不斷推新:不同品種基材復(fù)合混壓化;半加 成法、加成法形成微細(xì)高頻電路工藝技術(shù)發(fā)展等,致使多層板在介質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)新變化,介質(zhì) 材料品種更加多樣化。多種不同產(chǎn)品形式的高頻高速基板材料的開發(fā)、上市、市場(chǎng)擴(kuò)充都表 現(xiàn)活躍。例如:基板材料業(yè)界中多家開發(fā)出的樹脂膜(又稱樹脂膠膜)、新型涂樹脂銅箔(RCC)、 無玻纖增強(qiáng)的半固化片材料、原高頻FCCL用的膜材料(現(xiàn)用于剛性多層板制造)、高頻性純 樹脂膠等。它們的應(yīng)用市場(chǎng),也同樣主要瞄準(zhǔn)在與上述高頻高速特性的半固化片的新應(yīng)用市 場(chǎng)上,以充當(dāng)疊層工藝高頻高速電路基板的絕緣層材料。高頻高速性商品半固化片市場(chǎng)面臨 著其它不同產(chǎn)品形式的層壓預(yù)固化基材的新競(jìng)爭(zhēng)。以上幾方面的新變化都表明:在高頻高速性商品半固化片(PP)市場(chǎng)的需求面在擴(kuò)大之 下,高頻高速性PP不僅是需求量在不斷的擴(kuò)大,而且還將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l高速基板材料中 另一大類的具有獨(dú)立特性的產(chǎn)品。圍繞這一新的變化,覆銅板生產(chǎn)企業(yè)面臨著半固化片在生產(chǎn)、研發(fā)、銷售、客服等方面, 需要解決的新課題。如:①半固化片的原有生產(chǎn)模式上的改變、調(diào)整(如建立專業(yè)生產(chǎn)廠, 或生產(chǎn)線);② 向下游提出新的技術(shù)解決方案;③從一種(或一類)覆銅板品種中脫離而出, 獨(dú)立成為一種新多層板的基材品種;④開發(fā)、推出更突出PP定制化特性(如:兼容性、線 路填充性、薄形化)的半固化片產(chǎn)品;制定新的PP標(biāo)準(zhǔn)體系等。

2.5 太赫茲頻段用基板材料開發(fā)課題已提出

隨著5G的商業(yè)化逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒臁?shí)現(xiàn)常態(tài)化,近期通訊業(yè)界出現(xiàn)的新術(shù)語——“B5G (Beyond 5G,超5代移動(dòng)通信系統(tǒng))/6G”,“太赫茲”,它們一時(shí)成為的熱議兩個(gè)詞語。世界通訊業(yè)大廠三星電子,在20207月發(fā)表了的“6G白皮書”。它對(duì)出下一代通訊 技術(shù)的願(yuàn)遠(yuǎn)景,作了勾畫:最高傳輸速度將由現(xiàn)在的20 Gbps,增加到1,000 Gbps,是5G50倍;信號(hào)延遲必須低于1微秒,為5G1/10;終端連結(jié)密度將由現(xiàn)在的100/km2, 提升到1,000/km2;定位精準(zhǔn)度也將由數(shù)公尺提升到公分等級(jí)。如何達(dá)到發(fā)展B5G/6G的需求?全球相關(guān)業(yè)者提出了幾方面的為此而需發(fā)展的新技術(shù), 包括:衛(wèi)星通訊、太赫茲通訊、低能耗通訊、巨量天線束波成型、人工智能與大數(shù)據(jù)云計(jì)算 等。其中發(fā)展太赫茲通訊更為特別關(guān)注。太赫茲泛指頻率在0.110THz波段內(nèi)的電磁波。從頻率上看,太赫茲在無線電波和光 波,毫米波和紅外線之間(見圖6)。

2b19e44c-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

太赫茲技術(shù)被美國評(píng)為改變未來世界的十大技術(shù)之一,被日本列為國家支柱十大重 點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)之首。太赫茲波長很短,遠(yuǎn)小于微波與毫米波的波長,可以用于探測(cè)更小的目 標(biāo)和更精確的定位;它卻又包含了豐富的頻率,有著非常寬的帶寬。美國是最早提出太赫茲 雷達(dá)這一概念的國家,并先后進(jìn)行了0.2THz1.56THz0.6THz等高分辨率雷達(dá)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證 了太赫茲雷達(dá)的可行性,為今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。太赫茲的頻段比現(xiàn)有微波通信要高出l4個(gè)數(shù)量級(jí),這也就意味著它可以承載更大的信息量,輕松解決滿足大數(shù)據(jù)傳輸速率的通信 要求的問題。2012年日本東京工業(yè)大學(xué)預(yù)測(cè)利用太赫茲通信技術(shù)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋碚撋峡梢愿哌_(dá)每秒100千兆位。值得關(guān)注的是,臺(tái)灣工研院的《工業(yè)材料雜志》20217月號(hào)(414期),以“B5G次 太赫茲關(guān)鍵材料技術(shù)”為專題,與讀者分享5G/B5G通信市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)、┈┈、6G超高頻 無線通信應(yīng)用關(guān)鍵材料之需求與挑戰(zhàn)等議題的文章。其中,有文涉及到PCB基板材料問題 的討論與預(yù)測(cè)[16]。文中提出:“在無線通信技術(shù)中,功率放大器PA)是連接天線的關(guān)鍵元 件。它的操作頻率由現(xiàn)行5GSub-6GHz會(huì)提升到毫米波,甚至未來的次太赫茲(筆者注:臺(tái)灣有的專家對(duì)應(yīng)用太赫茲無線通信的預(yù)測(cè),認(rèn)為首先在0.11.0THz頻段中實(shí)現(xiàn),并把此頻段稱為“次太 赫茲”)。┈┈ 除了功率放大器,以往在5G應(yīng)用較低頻率條件下使用的材料,如天線、載板, 甚至封裝材料等,將不再適用于次太赫茲通信環(huán)境,這也意味著當(dāng)頻段提升到次太赫茲時(shí), 材料將成為通訊系統(tǒng)可否運(yùn)作的關(guān)鍵。”“太赫茲頻段通信成為6G通信的主要候選技術(shù),相關(guān)應(yīng)用于太赫茲頻段之材料已非現(xiàn) 行材料可以負(fù)荷,新材料的研究與開發(fā)投入,將成為后續(xù)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大重點(diǎn)。”

3.近期高頻高速覆銅板技術(shù)上的三大重要跨躍

3.1松下高頻高速覆銅板的兩大性能難題得以解決

在近十幾年中,松下始終以 PPE 樹脂的“MEGTRON”系列覆銅板產(chǎn)品,作為本企業(yè)高頻 高速覆銅板的主打產(chǎn)品品種。其中,M6M7成為熱固性高頻高速覆銅板的“標(biāo)桿”式的著名品牌。但在近年在此系列某些品種的高頻特性上,發(fā)生了“質(zhì)疑性”的事件。

(1)事例之一:

2020 年初,日本 PCB 大廠名幸電子(Meiko Electronics)在“第34屆電子研發(fā)、制造 與封裝技術(shù)展(NEPCON JAPAN 2020)”上,展出了針對(duì)車載、IoT 和 5G 用部品開發(fā)出三類 剛性高頻用電路板樣品及基板性能的介紹。其中這三類剛性 PCB 所用的基材分別是 PPE 樹 脂、PTFE 樹脂和 LCP 樹脂。展板內(nèi)容中表明:PPE 樹脂的基板材料(松下產(chǎn))所制出的基板, 僅是適于 30GHz 以下工作頻率整機(jī)的應(yīng)用[14]臺(tái)灣業(yè)界專家見此下游大廠對(duì)松下 M 系列高頻高速型板材所作出的應(yīng)用評(píng)價(jià),作了如下的詮釋:“以 PPE 為主的高頻材料研發(fā)(基板材料)可以克服 PTFE(基板材料)無法進(jìn)行多層板加工的缺點(diǎn),但是在 30GHz 以上的工作頻率之下,訊號(hào)損失會(huì)加大、Df 值會(huì)飆高。

(2)事例之二:

2b2fe486-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

近年,國內(nèi)高頻整機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn),PPE 樹脂系列的低傳送損失性最尖端基板材 料產(chǎn)品(例如:M7N 或等同樹脂系列 CCL 產(chǎn)品)存在長期在高溫下基板材料的樹脂體系老化 問題,致使插入損失出現(xiàn)裂化嚴(yán)重、大幅提升的問題出現(xiàn)。我國國內(nèi)某大型通信設(shè)備公司在 高頻天線板的評(píng)估認(rèn)證中,發(fā)現(xiàn)某公司的 PPE 體系的 M7N 等級(jí)板的 Df,在不同高溫長期處理?xiàng)l件下,“插損裂化率”達(dá)到 30%(見圖 7)[18]。這是由于高頻板材老化性能發(fā)生裂化嚴(yán)重,在分子結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)、配方摩爾比等設(shè)計(jì)上,存在不足而造成。松下認(rèn)識(shí)到“MEGTRON”系列其中的有品種(如:MEGTRON 7N)的介電性能(Dk/Df) 在30GHz以上高頻條件下(如上述事件一),或在高溫的長期穩(wěn)定性方面(如上述事件二), 所表現(xiàn)出的性能缺陷,針對(duì)30GHz以上頻段的應(yīng)用市場(chǎng),在近年開發(fā)出R-5575R-5515/ R-5410,是它近兩、三年來的一個(gè)重大的技術(shù)突破。其中,技術(shù)突破之一,是R-55152018年的問世,在全球率先在制出的熱固性樹脂類 的“無鹵化超低傳送損失基板材料”。它的介電特性可達(dá)到:Dk3.0(@10GHz)Df0.002(@10GHz)。并在高頻條件下保持較好的介電性能穩(wěn)定性(見圖8)。

2b448d00-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

技術(shù)突破之二,是R-5575R-5515/ R-5410產(chǎn)品,解決了Dk/Df在長期高溫環(huán)境下的 穩(wěn)定性問題。松下2017年開發(fā)成功并上市的R-5575,表明了它在高頻高速的低介質(zhì)損失 因子(Df)性上的有新的認(rèn)識(shí)及技術(shù)上突破。松下提出了Df在長期高溫環(huán)境下穩(wěn)定性問題。這項(xiàng)性能它采用了在125℃下對(duì)樣品處理1000小時(shí)的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法,去考核基板材料Df的變化率。R-5575Df化率3.5%,而一般無線通信基站用基板材料Df變化率為80%2b573efa-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png松下2018年開發(fā)成功并上市的R-5515(芯板),以及2021年開發(fā)成功并上市的R-5410(半固化片), 也成為了“超低傳送損失性+長期高溫環(huán)境下介電穩(wěn)定性”的“雙加料”品種。筆者注意到,2021年上市的R-5410產(chǎn)品,將“Dk/Df在高溫條件下的長期穩(wěn)定性”作為特別重點(diǎn)宣傳、炫耀其性能的內(nèi)容之一。圖8所示的松下R5515/ R-5410Dk/Df在高溫 條件下的長期穩(wěn)定性。

3.2對(duì)此兩個(gè)性能改進(jìn)所引出的思考與討論

上述松下在高頻高速覆銅板上的性能提高方面,值得我們深思、討論有三個(gè)方面:
其一,松下提出了以能否達(dá)到毫米波電路應(yīng)用(對(duì)應(yīng)30GHz300GHz)中的高頻條件 下的插損穩(wěn)定性、長期高溫介電特性穩(wěn)定性的兩個(gè)新特性為界限的品種性能評(píng)估思想。
其二,松下為實(shí)現(xiàn)上述兩大特性,是在樹脂體系上有了新突破、新創(chuàng)立。這是“MEGTRON” 系列樹脂體系、阻燃體系所達(dá)到不了的,即它不是在M6M7技術(shù)基礎(chǔ)上的“升級(jí)”。其三,在松下高頻高速覆銅板品種群中,已有兩類品種(不在“MEGTRON”系列中的 R-5575/R-5470 和 R-5515/R-5410 產(chǎn)品),已達(dá)到了長期高溫介電特性穩(wěn)定性的性能要求。這 在全球剛性高頻高速 CCL 業(yè)界中,除松下以外的其它企業(yè)品種還是不多的(嚴(yán)格講,從生產(chǎn)廠家講是獨(dú)一無二的),還是與松下所達(dá)到的品種性能有差距的。實(shí)現(xiàn)長期高溫介電特性穩(wěn)定性,這將成為未來幾年全球其它剛性高頻高速覆銅板廠家將要努力開發(fā)的一個(gè)新課題。

3.3輔助低輪廓銅箔提高剝離強(qiáng)度的自創(chuàng)再加工處理技術(shù)

201912月在日本電子安裝學(xué)會(huì)(JIEP)部品內(nèi)埋技術(shù)委員會(huì)于召開了“部品內(nèi)埋技 術(shù)與支撐高速化的安裝材料與技術(shù)”研討會(huì)。在會(huì)上,松下株式會(huì)社所作的報(bào)告(“應(yīng)對(duì)高 速-高頻的低介電特性基板材料的最新發(fā)展”),披露了它的“CuTAP”銅箔處理技術(shù)開發(fā)成功 與應(yīng)用。這是繼2019Rogers在全球CCL業(yè)界率先發(fā)明并商業(yè)化的本公司高頻電路基材(R4000系列)的專用銅箔(CU4000 ED)及涂膠銅箔(CU4000 LoPro)以來,松下株式會(huì)社所創(chuàng)新研發(fā) 出“CuTAP”銅箔處理技術(shù)及配套專用銅箔的技術(shù)成果,并應(yīng)用在超低傳送損耗新品R-5515等超低傳送損耗性基材產(chǎn)品之中。從消息報(bào)道內(nèi)容筆者破析:松下開發(fā)了一種添加劑放入銅箔表面處理液中,并且再一次 對(duì)低輪廓銅箔兩側(cè)面作處理實(shí)現(xiàn)了銅箔表面的納米級(jí)晶粒形狀與分布,提高了與介質(zhì)基材的高粘接性。應(yīng)用“CuTAP”技術(shù),使得松下無鹵R-5515剝離強(qiáng)度(采用RTF銅箔)達(dá)到0.8kN/m(比其他企業(yè)同類品種高38%);松下將其還應(yīng)用在MEGTRON8(N)中,使得此新品的剝離強(qiáng) 度(采用HVLP3銅箔)提高到0.8kN/mRogers、松下突破了原有CCL技術(shù)開發(fā)工作模式,創(chuàng)造的深入介入所需求的銅箔技術(shù)開 發(fā)的事例,也說明了他們?cè)诟哳l高速覆銅板技術(shù)上的又一大進(jìn)步。4.高頻高速覆銅板品種細(xì)分化的新發(fā)展高頻高速基板材料群對(duì)應(yīng)基板市場(chǎng)的細(xì)分化、定制化中,出現(xiàn)了以對(duì)應(yīng)市場(chǎng)的性能特殊 需求為基準(zhǔn),對(duì)各類基材品種作了新劃分、新分割。即在此類基板材料的品種組成結(jié)構(gòu)上, 發(fā)生了重大的變化。這也是當(dāng)前高頻高速覆銅板品種與技術(shù)發(fā)展中一個(gè)值得關(guān)注的新特點(diǎn)。4.1松下以對(duì)應(yīng)市場(chǎng)需求為基準(zhǔn),對(duì)高頻高速覆銅板各品種進(jìn)行新的分割在松下20212月的R5410新品量產(chǎn)消息的發(fā)布內(nèi)容附件中[11],我們發(fā)現(xiàn),它一往常態(tài) 的打破了原新品發(fā)布稿的傳統(tǒng)格式,增加了“一圖一表”(見圖10、表4),用此說明:松下在細(xì)化對(duì)應(yīng)市場(chǎng)的熱固性樹脂剛性高頻高速基板材料品種發(fā)展方面,確定了新的性能定位;新的品種市場(chǎng)對(duì)應(yīng)“分工”方案。這種新的品種對(duì)應(yīng)的“分工”,是建立在技術(shù)水平提升的基礎(chǔ)之上的。筆者還歸納了在“一圖一表”中所涉及松下的六種基板材料的主要性能指標(biāo)情況,附加 于表5中所列(表5所有性能指標(biāo)數(shù)據(jù),引自截止20213月的最新版本數(shù)據(jù)),供讀者參考。以便更好理解、讀懂松下通過近期發(fā)布的這“一圖一表”內(nèi)容,所要表達(dá)它的高頻高速基板材料群,對(duì)應(yīng)細(xì)分市場(chǎng)品種布局發(fā)展的新思路、新戰(zhàn)略。2b8f64a6-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

2bc294e8-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

2bed2690-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

從以上的圖 10、表 4 與表 5 中,我們可領(lǐng)會(huì)到:松下針對(duì)高頻高速覆銅板的細(xì)分基板 市場(chǎng)所對(duì)應(yīng)關(guān)鍵性能需求的不同,提出了此類基板材料品種劃分的新方案(以下,簡(jiǎn)稱“品 種劃分新方案”),即松下自稱為“5G 多層板解決方案(5G Multi-layer PCB Solutions)”。這個(gè)應(yīng)對(duì) 5G 多層板性能需求的“品種劃分新方案”,是松下自 2017 年、2018 年及 2021 年分別問世了 R5575、R5515 及 R5410 的基礎(chǔ)上,所開始創(chuàng)立的。并在松下于 2021 年初通過 宣傳 R5410 新產(chǎn)品的機(jī)會(huì),在全球、在該公司首次全盤系統(tǒng)的推出的。

4.2松下劃分品種對(duì)應(yīng)市場(chǎng)的“一圖一表”兩大新特點(diǎn)

剖析、歸納上述松下劃分品種對(duì)應(yīng)市場(chǎng)的“一圖一表”,其核心內(nèi)容突出了品種“精確 對(duì)位細(xì)分市場(chǎng)”與“豐富新功能、新性能”兩大特點(diǎn):其一,在各種品種性能“客制化”的原則上,進(jìn)行的兩個(gè)方面的新分割。即:高多層板 與低多層板兩大市場(chǎng)應(yīng)用品種的分割;30GHz 以下應(yīng)用品種與 30GHz 以上應(yīng)用品種的分割。其二,“一圖一表”還體現(xiàn)了:在產(chǎn)品性能水平提高基礎(chǔ)上,松下的在熱固性樹脂型高頻 高速覆銅板中,新賦予了它的長期高溫介電特性穩(wěn)定性,導(dǎo)熱性兩項(xiàng)功能特性。松下的“品種劃分新方案”,表達(dá)了松下對(duì)高頻高速基板材料品種及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的新 認(rèn)識(shí)。對(duì)我們了解對(duì)應(yīng)細(xì)分基板市場(chǎng),把握各類高頻高速基材的品種檔次、關(guān)鍵性能,具有很好的借鑒意義。4.3松下高多層板與低多層板兩大市場(chǎng)應(yīng)用品種分割新方案的意義所在松下對(duì)應(yīng)5G多層板細(xì)化市場(chǎng),按性能需求對(duì)基材品種作了高頻高速電路的“高多層與 低多層應(yīng)用市場(chǎng)”的應(yīng)用分割。我們以圖 10 可領(lǐng)會(huì)它的這種按層數(shù)對(duì)應(yīng)基材品種的“應(yīng)用分割”思想。松下研發(fā)者深入領(lǐng)會(huì)了具有高頻特性的高多層PCB與低多層PCB對(duì)基材所要求的關(guān)鍵 性能,作到了精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)細(xì)分化市場(chǎng)的品種分割。筆者認(rèn)為,松下的這種對(duì)位兩類高頻特性的 多層板的品種分割的創(chuàng)建,是建立在具備了精準(zhǔn)對(duì)為兩類市場(chǎng)需求性能的產(chǎn)品品種的基礎(chǔ)上 的。即不僅有像 R5515(芯板)/R5410(半固化片)等品種,可對(duì)位毫米波電路的低多層PCB的性能(主要指介電性能);也要有適合于高頻特性高多層PCB加工性要求的基板材料品種, 如 R-5785(GN)等。歸結(jié)這一品種分割新方案的意義,它在于:(1)“揚(yáng)其所長”:R5410 具有低傳送損失性比 R-5785(GN)等要更好,加工成本更低(筆 者推估它不采用價(jià)格昂貴的低Dk玻纖布),在充當(dāng)毫米波電路天線層基板的基材上,有著更大的優(yōu)勢(shì)。(2)“用工派活兒”:盡管 R5515/R5410 在低 CTE 性、高耐熱性方面,比 R-5785(GN)、 R-5375(N)、R-5775(N)是略遜一籌,但就它的低層多層板的加工條件,去實(shí)現(xiàn)上述 M 系列的低 CTE 性、高耐熱性,也是被看作為“性能過剩”。R5410/R5410 與 M 系列的幾個(gè)品種基材, 在不同層 PCB 制作中各有分工,發(fā)揮各自性能上的特長,延續(xù)原市場(chǎng)的占據(jù),這實(shí)在是松下 的“用工派活兒”的上佳之舉,明智之舉。(3)“另立門戶”:用于低多層板制造的 R5515(芯板)/R5410(PP)與 R5575(芯板) /R5470(PP)兩類品種基材,創(chuàng)出了一類獨(dú)具兩種“特殊高頻特性”的新系列。“特殊高頻 特性”為:高頻條件下的插損穩(wěn)定性、長期高溫介電特性穩(wěn)定性。這種新系列在主樹脂組成 上,不同于 M 系列,屬于松下高頻高速覆銅板系列的“另立門戶”。

5.熱固性樹脂型高頻高速覆銅板導(dǎo)熱性的提高

賦予熱固性樹脂型高頻高速覆銅板高導(dǎo)熱性能,也是此類基板材料發(fā)展的新特點(diǎn)之一.對(duì)于 5G 通信設(shè)備,除了功率有較大的提升,以及設(shè)備小型化之外,另外一個(gè)新挑戰(zhàn), 是如何實(shí)現(xiàn)裝置在更小空間里的布局,完成高散熱的功能,以減少傳送損失。為此,例如像 5G 小型基站 RF 功率放大器、天線裝置等都對(duì)所用基板材料開始提出高導(dǎo)熱性的需求,并且 這種功能需求會(huì)在未來將有更大的市場(chǎng)。回顧具有高導(dǎo)熱性的高頻覆銅板的發(fā)展歷程,過去多年一直是“清一色”的 PTFE 型覆 銅板所壟斷市場(chǎng),而熱固樹脂型高頻性覆銅板走進(jìn)此市場(chǎng),也只是僅三、四年之事。

2bfdbc9e-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png

2013年左右,雅龍?jiān)谌蚴淄瞥隽恕疤盍?/span>+PTFE+玻纖布”類的TC350高頻覆銅板, 及時(shí)應(yīng)對(duì)了高頻電路基板要增加散熱功能的市場(chǎng)需求。20151月,羅杰斯公司收購雅龍 公司后,將TC350作為了一款拳頭產(chǎn)品[19]Taconic(泰康尼)也在2015年推出與TC350性 能相應(yīng)的PTFE型覆銅板新品(RF-35TC).2019年美國IMS展會(huì)上,羅杰斯先進(jìn)互聯(lián)解決方案事業(yè)部推出了高導(dǎo)熱低損耗的TC350TM Plus層壓板材料。此款“升級(jí)換代”的PTFE新品將其導(dǎo)熱率性能由TC3500.72 W/m·K,提高到1.24 W/m·K。起到了“降低結(jié)溫,降低傳輸線路損耗,降低熱量的產(chǎn)生, 提高放大器和天線的帶寬利用率及效率”[18]的作用。松下在2017年在全球CCL業(yè)界率先推出一種用于RF功率放大器的多層基板的熱固性 無鹵素型高頻高速覆銅板——R5575。它的“低傳輸損耗和高導(dǎo)熱性,這是在傳統(tǒng)覆銅板開 發(fā)技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)的(引自R5575說明書)”[12]。松下在2021年新推出的主要應(yīng)用于多層 天線基板的R5410新品[11],也賦予了它一定的導(dǎo)熱功效。

具有導(dǎo)熱性的松下熱固性高頻高速覆銅板與 Rogers、AGC 具有同類功能的高頻基板材料主要性能對(duì)比,見表 6 所示。

2c0ec5a2-545c-11ec-a27f-dac502259ad0.png近一、兩年,5G中由于系統(tǒng)多通道的特點(diǎn),需要降低電路的尺寸,減小基站體積、裝 置小型化,射頻和數(shù)字信號(hào)集成化、基板多層化等設(shè)計(jì)新特點(diǎn),對(duì)基板材料提出了高導(dǎo)熱的需求。熱固性高頻高速覆銅板若進(jìn)軍高頻電路基板的市場(chǎng),特別是在高頻性多層板市場(chǎng)中去 替代PTFE基材,就需要賦予它高導(dǎo)熱性功能。這已經(jīng)是熱固性高頻高速覆銅板在功能擴(kuò)大、解決基材導(dǎo)熱技術(shù)上,所面臨的新課題,也發(fā)展高頻高速覆銅板中的一個(gè)新趨勢(shì)。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 5G
    5G
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1351

    文章

    48172

    瀏覽量

    560774
  • 6G
    6G
    +關(guān)注

    關(guān)注

    7

    文章

    443

    瀏覽量

    41537
收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    5G毫米波與Sub-6GHz頻段的特性與技術(shù)挑戰(zhàn)

    5G毫米波與Sub-6GHz頻段的特性與技術(shù)挑戰(zhàn)
    發(fā)表于 01-24 14:22 ?958次閱讀
    <b class='flag-5'>5G</b><b class='flag-5'>毫米波</b>與Sub-<b class='flag-5'>6</b>GHz頻段的特性與<b class='flag-5'>技術(shù)</b>挑戰(zhàn)

    5g毫米波技術(shù)有什么好處

    5G毫米波技術(shù)5G mmWave technology)是指在5G通信中使用的高頻段無線電波
    的頭像 發(fā)表于 01-09 17:02 ?798次閱讀

    5G毫米波通信技術(shù)有哪些特點(diǎn)?

    5G毫米波通信技術(shù)5G網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)重要技術(shù),具有許多獨(dú)特的特點(diǎn)。以下是詳細(xì)介紹: 高頻率:
    的頭像 發(fā)表于 01-09 16:26 ?755次閱讀

    5G毫米波可疑支持多少赫茲

    5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱,它引入了毫米波頻段作為無線傳輸?shù)囊徊糠帧5牵谔接?b class='flag-5'>5G毫米波支持多少
    的頭像 發(fā)表于 01-09 14:34 ?498次閱讀

    5g毫米波天線有什么用

    天線基于毫米波技術(shù),通過在高頻段傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)高速、大容量的無線通信。相比傳統(tǒng)的低頻段,毫米波天線可以提供更大的帶寬和更低的延遲,以滿足日益增長的數(shù)據(jù)傳輸需求。 特點(diǎn): (1)高速傳輸
    的頭像 發(fā)表于 12-27 13:47 ?1520次閱讀

    5g毫米波技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括哪些

    5G毫米波技術(shù)是新一代移動(dòng)通信技術(shù)中的重要組成部分,相比傳統(tǒng)的無線通信技術(shù),它具有許多優(yōu)勢(shì)。 隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷
    的頭像 發(fā)表于 12-27 11:37 ?1022次閱讀

    5g毫米波通信技術(shù)有哪些特點(diǎn)

    5G毫米波通信技術(shù)5G通信標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)重要技術(shù),其主要特點(diǎn)如下: 巨大的頻譜資源:毫米波通信
    的頭像 發(fā)表于 12-27 11:15 ?1177次閱讀

    具備“通信+傳感”性能,B5G/6G時(shí)代,赫茲備受期待!

    具備“通信+傳感”性能,B5G/6G時(shí)代,赫茲備受期待!
    的頭像 發(fā)表于 11-27 17:39 ?402次閱讀
    具備“通信+傳感”性能,B<b class='flag-5'>5G</b>/<b class='flag-5'>6G</b>時(shí)代,<b class='flag-5'>太</b><b class='flag-5'>赫茲</b><b class='flag-5'>波</b>備受期待!

    Beyond5G/6G時(shí)代備受期待的赫茲的通信和傳感

    Beyond5G/6G時(shí)代備受期待的赫茲的通信和傳感
    的頭像 發(fā)表于 10-26 11:30 ?605次閱讀
    Beyond<b class='flag-5'>5G</b>/<b class='flag-5'>6G</b>時(shí)代備受期待的<b class='flag-5'>太</b><b class='flag-5'>赫茲</b><b class='flag-5'>波</b>的通信和傳感

    5g毫米波傳輸距離多少 5G毫米波雷達(dá)中國上市公司

    5g毫米波傳輸距離多少 5g毫米波傳輸距離多少這個(gè)問題目前沒有相關(guān)官方的報(bào)道,因此無法給出準(zhǔn)確的回答。 據(jù)了解,5G
    的頭像 發(fā)表于 10-18 16:03 ?1023次閱讀

    5g毫米波技術(shù)的原理和應(yīng)用

    5g毫米波技術(shù)的原理和應(yīng)用 5G毫米波技術(shù)5G應(yīng)用
    的頭像 發(fā)表于 10-18 15:56 ?1090次閱讀

    5g毫米波通信頻率范圍 5g毫米波芯片上市公司

    5g毫米波通信頻率范圍 5G毫米波技術(shù)5G應(yīng)用中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)
    的頭像 發(fā)表于 10-18 15:52 ?775次閱讀

    5g毫米波是什么意思 5g毫米波和厘米的區(qū)別

    5g毫米波是什么意思 5G毫米波技術(shù)5G應(yīng)用中一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)
    的頭像 發(fā)表于 10-18 15:45 ?2703次閱讀

    6g網(wǎng)絡(luò)什么時(shí)候上市 6g5g的區(qū)別

    6g5g的區(qū)別 6G5G的主要區(qū)別在于它們使用的頻段、帶寬、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约皯?yīng)用場(chǎng)景等方面。 在頻段方面,5G主要工作在
    的頭像 發(fā)表于 10-08 10:37 ?9733次閱讀

    6g赫茲頻段是多少?赫茲頻段波長是多少?赫茲頻段是什么?

    6G赫茲頻段一般是指處于300Ghz至3THz(即0.3-3赫茲)之間的無線電頻段。與目前使用的4G
    的頭像 發(fā)表于 09-22 18:46 ?5876次閱讀