機(jī)床商務(wù)網(wǎng)公司動(dòng)態(tài)
5G技術(shù)中的新材料應(yīng)用
閱讀：112 發(fā)布時(shí)間：2022-4-11第五代移動(dòng)通信技術(shù)（英語：5th generation networks或5th generation wireless systems、5th-Generation，簡稱5G或5G技術(shù)）是一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，也是即4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)之后的延伸。5G的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。Release-15中的5G規(guī)范的階段是為了適應(yīng)早期的商業(yè)部署。Release-16的第二階段將于2020年4月完成，作為IMT-2020技術(shù)的候選提交給國際電信聯(lián)盟（ITU） 。ITU IMT-2020規(guī)范要求速度高達(dá)20 Gbit/s，可以實(shí)現(xiàn)寬信道帶寬和大容量MIMO。
發(fā)展背景
近年來，第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)5G已經(jīng)成為通信業(yè)和學(xué)術(shù)界探討的熱點(diǎn)。5G的發(fā)展主要有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力。一方面以長期演進(jìn)技術(shù)為代表的第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)4G已全面商用，對下一代技術(shù)的討論提上日程；另一方面，移動(dòng)數(shù)據(jù)的需求爆炸式增長，現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)難以滿足未來需求，急需研發(fā)新一代5G系統(tǒng) 。
5G的發(fā)展也來自于對移動(dòng)數(shù)據(jù)日益增長的需求。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備接入到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，新的服務(wù)和應(yīng)用層出不窮，移動(dòng)寬帶用戶在2018年有望達(dá)到90億，到2020年，預(yù)計(jì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的容量需要在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)容量上增長1000倍。移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的暴漲將給網(wǎng)絡(luò)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。首先，如果按照當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，容量難以支持千倍流量的增長，網(wǎng)絡(luò)能耗和比特成本難以承受；其次，流量增長必然帶來對頻譜的進(jìn)一步需求，而移動(dòng)通信頻譜稀缺，可用頻譜呈大跨度、碎片化分布，難以實(shí)現(xiàn)頻譜的高效使用；此外，要提升網(wǎng)絡(luò)容量，必須智能高效利用網(wǎng)絡(luò)資源，例如針對業(yè)務(wù)和用戶的個(gè)性進(jìn)行智能優(yōu)化，但這方面的能力不足；最后，未來網(wǎng)絡(luò)必然是一個(gè)多網(wǎng)并存的異構(gòu)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，要提升網(wǎng)絡(luò)容量，必須解決高效管理各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，簡化互操作，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的問題。為了解決上述挑戰(zhàn)，滿足日益增長的移動(dòng)流量需求，亟需發(fā)展新一代5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。5G技術(shù)的快速發(fā)展為新材料應(yīng)用于通訊領(lǐng)域提供了廣闊的前景。
5G時(shí)代關(guān)鍵材料及市場
百葉片工廠,千頁輪工廠,VSM砂帶工廠,打磨片工廠
5G時(shí)代帶來的新一輪科技創(chuàng)新周期，對全產(chǎn)業(yè)鏈器件原材料、基站天線、小微基站、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光纖光纜、光模塊、系統(tǒng)集成與服務(wù)商、運(yùn)營商等造成積極的影響。
5G天線材料-LCP和MPI
在高頻率下如何做到更低損耗、更小尺寸、更好導(dǎo)熱、更加集成成為5G天線材料的一大挑戰(zhàn)。LCP和MPI材料憑借損耗因子小的特性有望在未來5G時(shí)代脫穎而出，LCP軟板對天線傳輸線的替代已成為未來的發(fā)展趨勢。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)估算，2017-2021年手機(jī)LCP天線滲透率有望提升到25%，市場有望達(dá)到43億美元，AGR為44.82%。
氮化鎵半導(dǎo)體材料
氮化鎵作為一種寬禁帶半導(dǎo)體，可承受更高的工作電壓，意味著其功率密度及可工作溫度更高，因而具有高功率密度、低能耗、適合高頻率、支持寬帶寬等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)5G的關(guān)鍵材料。2017年射頻GaN市場規(guī)模為3.8億美元，預(yù)計(jì)2023年的13億美元，CAGR為22.9%。
百葉片工廠,千頁輪工廠,VSM砂帶工廠,打磨片工廠
導(dǎo)熱材料
導(dǎo)熱材料主要用于解決電子設(shè)備的散熱問題，用于發(fā)熱源和散熱器的接觸界面之間，通過使用導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于空氣的熱界面材料，提高電子元器件的散熱效率。消費(fèi)電子走向小型化、輕薄化、智能化，帶動(dòng)導(dǎo)熱材料需求不斷釋放。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年界面導(dǎo)熱材料市場規(guī)模為8億美元，2020年有望達(dá)到11億美元，CAGR為7%。
電磁屏蔽材料
電磁屏蔽材料可解決電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問題，被廣泛應(yīng)用于通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)、手機(jī)終端、汽車電子、家用電器、工等領(lǐng)域。對社會生活、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)具有重要的意義。據(jù)預(yù)測，2023年市場規(guī)模將達(dá)到約92.5億美元，2018-2023年期間年復(fù)合增長率為5.7%。
高頻覆銅板基材
百葉片工廠,千頁輪工廠,VSM砂帶工廠,打磨片工廠
覆銅板是由石油木漿紙或者玻纖布等作增強(qiáng)材料，浸以樹脂，單面或者雙面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料。高頻基材主要用于毫米波雷達(dá)，汽車智能化升級帶動(dòng)需求持續(xù)增長。2019年國內(nèi)5G投資周期開啟，5G基站對于PCB及高頻材料的需求將發(fā)生深刻變化，其中，移動(dòng)通信基站中的天線系統(tǒng)、功放系統(tǒng)都須用到高頻通信材料。
微波介質(zhì)陶瓷
5G時(shí)代，微波介質(zhì)陶瓷器件（如：陶瓷介質(zhì)濾波器、介質(zhì)天線、諧振器等）因能做到更加小型化和集成化，生產(chǎn)成本更低，受到越來越多的關(guān)注。2019年國內(nèi)部分設(shè)備商采用金屬腔體濾波器方案，2020年全面鋪開陶瓷介質(zhì)濾波器方案。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，整個(gè)5G周期濾波器需求接近600億人民幣。
*封裝
封裝是指對通過測試的晶圓進(jìn)行劃片、裝片、鍵合、塑封、電鍍、切筋成型等一系列加工工序而得到的具有一定功能的集成電路產(chǎn)品的過程。2017年，IC封測產(chǎn)值擺脫2016年微幅下滑狀況，增長2.6%，產(chǎn)值達(dá)到510億美元。封測產(chǎn)業(yè)目前中國臺灣、美國、中國大陸三足鼎立格局基本成型。
百葉片工廠,千頁輪工廠,VSM砂帶工廠,打磨片工廠
5G手機(jī)外殼
5G對手機(jī)外殼的信號傳輸能力提出更高的要求，氧化鋯陶瓷、3D玻璃+金屬中框、PC/PMMA復(fù)合材料、PC注塑仿3D玻璃等受到廣泛關(guān)注，金屬背板逐漸被淘汰。