6G序幕已拉开,这些通信用材料将大有所为!
当前,5G(第五代移动通信技术)的研究、部署正在全球范围内如火如荼地进行。在研发5G各项关键技术的同时,欧美已经开始在95GHz以上的超高频段对6G(第六代移动通信技术)等前沿领域进行探索。
中国已展开了对6G的研究,工信部表示将准确把握5G商用推进与6G研究布局之间的承接关系,深入开展6G潜在关键技术研究,优化芯片、新材料等支撑产业的发展布局。
什么是6G?
最早公开提出6G概念的是英国电信集团(BT)首席网络架构师 Neil McRae,他认为6G就是“5G+卫星网络”,通过卫星让5G信号不需要基站就能实现全球覆盖,从而实现更加廉价且快捷的互联网连接,让全球的网络真正成为一个整体。
6G的远景如下:
针对以上概念和远景,6G将可能使用太赫兹(THz)频段,其传输能力可能比5G提升100倍,网络延迟也可能从毫秒降到微秒级。但是太赫兹通信技术尚未成熟,这对于集成电子、新材料等技术是个不小的挑战。与5G相比,6G用新材料的性能要求更为苛刻。
6G的关键参数至少将比5G好十倍,主要是因为频率将至少高出十倍。6G通信用材料品种异常丰富,从天线材料、导热散热材料、高频覆铜板基材、电磁屏蔽材料等都有着巨大的市场空间。6G的布局必将带动整个产业链的发展。
6G通信用材料
天线材料
目前5G最高使用毫米波频段,未来可能随着芯片或者物理技术的成熟, 6G是否会进入太赫兹频段,还要看5G毫米波大规模商业后的应用程度和带来的技术价值,但当前对太赫兹的研究是不可或缺的。
太赫兹频段是指100GHz-10THz,是一个频率比5G高出许多的频段。从通信1G(0.9GHz)到现在的4G(1.8GHZ以上),我们使用的无线电磁波的频率在不断升高。
6G通信同样需要使用天线,但由于其使用的是太赫兹频段,比5G使用频段的频率更高,所以与改性聚酰亚胺相比,LCP可能更适合做天线材料。这是因为在高频阶段,MPI的传输将受到限制,该波段LCP优势明显,更高频率的信号传输要求以及生产成本降低将促使LCP材料加快替代进程。
电磁屏蔽材料
太赫兹波段的电磁波比穿透力差,衰减大,覆盖能力会大幅度减弱,因此6G对信号的抗干扰能力要求很高,需要大量的电磁屏蔽器件。目前,广泛应用的电磁屏蔽材料主要有导电布、导电橡胶、导电泡棉、导电涂料、吸波材料、导电屏蔽胶带等。
高频覆铜板基材
目前常见的高频高速覆铜板用特种树脂材料主要有碳氢树脂、PTFE、PPE(也称PPO)、LCP等。
PTFE具有低损耗、小介电常数和较好的绝缘性,PTFE薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想材料,也是航空航天、军工、5G通讯等工业电子部件不可缺少的材料,PTFE优异的介电性也使其成为6G高频覆铜板基材的重要备选材料之一。
聚苯醚(PPE)具有比重低、吸水率低、优异的耐热性和耐化学性、良好的电绝缘性、优异的介电性等优点。同时还具备对铜箔的粘结性,非常适合应用于高频高速覆铜板。
LCP 作为一种液晶高分子化合物,LCP具有高强度、高耐热性、极小的线膨胀系数极小、阻燃性和介电性质优良等特点。
导热散热材料
随着集成电路芯片和电子元器件体积不断缩小,其功率密度却快速增加,散热问题已经成为电子设备亟需解决的问题。石墨烯的快速导热特性与快速散热特性,使其成为传统石墨散热膜的理想替代材料,成为6G行业中广泛应用的导热散热材料。
来源:流程工业、工信部、艾邦高分子、国盛证券、工程塑料圈子、化工新材料、石墨烯研究院等
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