随着全球 5G 设备的持续部署,其已成为价值数十亿美元的产业。5G 网络最具革命性的方面依赖于高频 5G 技术,该技术将在本十年后期腾飞。毫米波 5G 设备将使用低损耗材料,以减少 PCB 和封装层面的传输损耗。这将推动 5G 的低损耗材料市场,据研究机构IDTechEx预测,到 2033 年,该市场的规模将超过 18 亿美元。
5G 网络最具革命性的方面依赖于高频 5G 技术,即毫米波 5G,它利用 26 GHz 至 40 GHz 的频谱。在如此高的频率下,许多技术和设备都面临着挑战,例如显着的传输损耗、需要更高效电源的更高功耗以及产生过多热量。传输损耗是5G天线和射频集成电路的痛点。对于低频 5G,即sub-6 GHz,由于数据传输速度较高,因此也希望减少信号损耗。
未来随着毫米波5G的兴起,低损耗材料将快速增长并发挥越来越重要的作用。低损耗材料不仅可用作射频元件或 PCB 的基材,还可用于先进封装中。封装天线 (AiP) 是一种强劲的封装趋势; 随着电信技术的频率向毫米波 5G 发展,天线元件的尺寸将会缩小,以便阵列可以安装到封装本身中。这种集成还有助于缩短射频路径,从而最大限度地减少传输损耗。AiP 需要用于基板、再分布层、电磁干扰 (EMI) 屏蔽、模具底部填充 (MUF) 材料等的低损耗材料。
5G 设备有前景的低损耗材料包括:
- 低损耗热固性材料:热固性材料在 3G/4G 网络设备市场占据主导地位。 然而,高Dk和Df限制了它们在毫米波5G中的使用;
- 聚四氟乙烯 (PTFE):高频应用最常见的材料之一,例如汽车雷达系统、高速/高频 (HS/HF) 板和连接器;
- 液晶聚合物(LCP):它已被用来制造智能手机天线的柔性板。市场将继续增长并扩展到其他应用领域
- 低温共烧陶瓷 (LTCC):LTCC 的低 Df 和宽 Dk 范围将加速基于 LTCC 的组件(例如紧凑型高频滤波器)的使用;
- 其他材料:为了优化5G系统的性能,将使用多种材料,例如碳氢化合物、聚对苯醚(PPE或PPO)和玻璃。这些替代材料将占据低损耗 5G 材料市场的很大份额。
此外,尽管 6G 频谱距离分配还需要数年时间,但研究机构和材料供应商已经在探索满足下一代电信技术所需的材料要求。