2020LCP材料行业市场发展趋势分析,5G进程加速LCP材料响应5G手机发展需求
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(FlexiblePrintedCircuitBoard,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。
LCP天线是指采用LCP为基材的FPC软板,并承载部分天线功能。FPC软板是以柔性覆铜板(FlexibleCopperCladLaminate,FCCL)制成的一种具有高度可靠性,绝佳可挠性的印刷电路板,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。一般使用铜箔作为导体电路材料,聚酰亚胺(Polyimide,PI)膜、改性聚酰亚胺(ModifiedPolyimide,MPI)膜、LCP膜等作为电路绝缘基材,环氧树脂粘合剂作为保护和隔离电路的覆盖层,经过一定的制程加工成FPC软板。
图:LCP软板产业链
资料来源:锐观咨询整理
LCP下游应用领域非常广泛,首先其在电子电器领域,其可应用于高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳等领域;在汽车工业领域,可用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等领域;在航空航天领域,可用于:雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射壳体等领域。广泛的应用,也带来了市场规模的增长, 2018年全球所需LCP7万吨,未来,随着5G技术的推进,LCP市场将保持持续增长的势头,预计到2020年,其全球市场规模可达7.8万吨。
随着无线网络从4G向5G过渡,通信频率将全面进入高频高速领域。高频高速电路的需求内涵是传输信号的速度和品质,影响这两项的主要因素是传输材料的电气性能,包括介电常数与介电损耗,具体而言,信号传输的速度与介电常数负相关,信号品质与介电损耗负相关。传统天线短板的PI基材已经逐渐显示出应用的劣势,尤其在高频传输方面,其对2.4G的射频信号产生3db损耗,并且频率越高损耗越大。相比PI材料,LCP具有介电常数低(典型值为2.9)、正切损耗小(其值为0.0025)、热膨胀系数低、介电常数温度特性好、高强度、灵活性、密封性(吸水率小于0.004%)等优点。在微波频段,LCP具有非常稳定的介电特性,损耗相比传统基材的电磁损耗要小10倍以上,能够有效降低信号损失。并且,基于LCP的微波器件不仅可以在平面状态下使用,也可以在弯曲甚至折叠的环境下使用。伴随智能手机对空间利用的极致追求,LCP软板将凭借更优的空间效率替代天线传输线。
LCP软板替代天线传输线可减小65%厚度,进一步提高空间利用率。传统设计使用天线传输线(同轴电缆)将信号从天线传输至主板,随着多模多频技术的发展,在狭小空间内放置多根天线的需求愈发迫切。①LCP软板拥有与天线传输线同等优秀的传输损耗,可在仅0.2毫米的3层结构中携带若干根传输线,并将多个射频线一并引出,从而取代肥厚的天线传输线和同轴连接器,并减小65%的厚度,具有更高的空间效率。②LCP板具有更好地柔性性能,相比PI软板可进一步提高空间利用率。柔性电子可利用更小的弯折半径进一步轻薄化,因此对柔性的追求也是小型化的体现。③以电阻变化大于10%为判断依据,同等实验条件下,LCP软板相比传统的PI软板可以耐受更多的弯折次数和更小的弯折半径,因此LCP软板具有更好的柔性性能和产品可靠性。④LCP软板是热塑性材料,可以自由设计形状,从而充分利用智能手机中的狭小空间,进一步提升空间利用率。