5G设备要轻量化/降成本/提产能，哪些材料得换？

在中国东莞举办的2020年第三届5G终端加工产业链展览会(CMPE2020) 上，沙特基础工业公司(SABIC)首次推出针对5G基站、终端和移动设备设计的高性能材料产品组合。此外，SABIC技术专家还在本次展览会上进行了9场产品演示，着重介绍包括LNP™改性料和共聚物、ULTEM™树脂以及NORYL™树脂和低聚物在内的多种特种材料。

展会期间，SABIC特材部相关产品线的专家也接受了《电子工程专辑》的采访，详细介绍了这些材料在5G领域的采用情况，这些解决方案旨在应对热管理和射频性能等主要行业挑战，从而实现轻量化、成本降低和产能提升等优势。在SABIC展台上，也看到了许多实际应用案例。

SABIC材料在5G基站天线上的解决方案示例

LNP改性料和共聚物

正如SABIC LNP产品线高级商务经理梁家凤在本次5G终端加工产业链展览会上所介绍的， LNP改性料和共聚物有助于工程师改进有源天线单元的设计效果和性能表现，从而获得定制化的介电常数(Dk)和损耗因子(Df)数值以及卓越的耐候性能。

4G时代，天线振子通常通过钣金或压铸工艺制造，或者PCB实现，而5G时代采用的64T64R技术需要大量的振子，传统钣金和压铸工艺无法满足5G高频对精度的要求。

SABIC资深市场开发经理朱景辉认为，树脂复合材料融入选择性电镀或者LDS技术，能够提供高精度、高效率和轻量化的解决方案。果然在5G时代之初，就有不少电信设备厂商实施了塑料替代的动作，包括共聚PC、改性树脂(包含LDS技术)，还有电磁屏蔽塑料，现已被通信行业广泛采用。未来的趋势，大家也是尽可能用塑料取代金属或者PCB。

5G手机终端由于频段变得更高，所以无论手机外壳还是天线支架，对透波性能要求都更高，材料Dk/Df要求更高。因为5G手机是MIMO天线，在狭小的空间里面布局大量天线除了对设计有要求，对天线材料也有要求。SABIC LNP产品线高级产品经理邹琰表示，其LNP产品线可提供不同的Dk值的材料做天线，更高Dk值意味着天线尺寸可以做得更小。

NORYL树脂和低聚物

SABIC在5G终端加工产业链展览会重点推介的另一项主题产品是NORYL树脂(改性聚苯醚)。该款树脂的比重非常低，而且具有无溴无氯阻燃、水解稳定性、尺寸稳定性、耐酸性、耐碱性以及出色的介电性能。NORYL树脂目前已成功应用于包括全频GPS天线、微波天线反射罩、基带处理单元(BBU)中的冷却风扇以及毫米波雷达天线罩在内的多个5G通信应用领域。

SABIC在本次展览会上针对此类应用领域进行了全方位展示。

得益于聚苯醚树脂优异的长期耐疲劳特性及耐高温性，符合f1 耐候认证，可应用于户外恶劣环境。由低吸水率、低收缩率带来的优异的尺寸稳定性还可以降低噪音、减少振动，是大尺寸、高转速散热风扇的优选方案，已广泛应用于数据中心、5G基站和服务器的散热风扇中。

Massive MIMO有源天线(AAU)是目前5G基站网络重要组成部分，它把4G时代的天线和RRU(Remote Radio Unit)整合在一起了，但是又把原来的BBU分为了CU和DU，这其实对PCB的要求更高了，因为它要更高的交换密度、更高的传输速度还有更高的频率。PCB以前高频和高速是两个不同的概念，也对应不同的应用，后期高频高速融合到一个概念。从材料来理解PCB，它的前端是CCL，常被比喻成电子工业的土地，PCB 则是在“土地”上进行的二次加工。

应用在覆铜板上的NORYL PPO低聚物

SABIC热固性材料及添加剂中国区市场开发经理孔凡旺表示， CCL所采用的NORYL PPO有着非常低的Dk和 Df，再加上低吸水率，能够满足5G时代对于高速、高频信号传播材料的要求。借助这种低聚物，开发人员可以制备高速覆铜板，使多层印刷电路板设计具有超低的插入损耗。SABIC的二酐特种树脂单体可以为聚酰亚胺薄膜制造商提供独特的性能，例如：介电性能改进和铜箔接着力等。

在手机上，则主要使用高密度互联(HDI)PCB板，它所需要的材料要求和基站有所不同。据SABIC NORYL产品线高级市场经理赖洪胜透露，目前一些5G手机厂商还在尝试，看HDI板是不是有必要做到低DK/Df。