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日企纷纷布局LCP,住友化学开发三种新型SumikaS

文章作者:材料选择 上传时间:2019-11-18

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美高梅4688网址,为了更好地满足连接器制造商不断变化的需求,住友化学开发了三种新型SumikaSuper LCP等级,专为高速连接器设计,包括背板和用于信息娱乐的汽车连接器。SumikaSuper E6205L是一种低介电常数聚合物,非常适合需要更高数据传输速度的连接器。然而,对于既需要较低介电常数又需要较低损耗因子的连接器,具有不同化学结构的独特LCP称为SumikaSuper SR1205L,可以更好地满足连接器几何形状和设计的要求。

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8月26日,据外媒报道,随着人们对物联网、自动驾驶汽车、5G蜂窝网络、智能城市和视频流媒体服务等产品的兴趣不断增加,以及越来越多人能够使用到此类产品,让更多的数据,以更高的速度传输至较小的有线和无线设备也变得更加重要且具有挑战性。

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日本计划从2020年开始实施第五代移动通信系统(5G)服务。为了配合奥运会、残奥会的大型活动,日本将蓄势待发,大力支持普及5G相关服务。预计对日本国内配备功率放大器等RF设备和天线等的印刷布线板材料也会产生较大影响。

为了确保数据能够高质量、高速传输,所有电子设备中用于互连的组件都需要被仔细检查,以尽量减少信号的丢失/衰减、失真和干扰,因此需要制造商升级高速连接器的性能,而日本住友化学株式会社研发了三种新型高性能液晶聚合物,以满足此类领域内日益增长的需求。

对于需要考虑电磁干扰的高速数字和无线设备,SumikaSuper SZ6911EM由于信号质量下降而成为三级产品,专门设计用于提供EMI屏蔽。该等级结合了铁磁颗粒,将入射的EM波转换成热能,随后可以通过热管理系统排出。每个新等级都受益于住友化学的聚合物合成和复合专业技术。

美高梅手机版,5G是一种具有与现有LTE服务相比,速度超过10倍以上,达到10Gbps的高速、大容量通信配置的显著差别的无线技术。下载2小时的电影只需3秒(LTE需要5分钟)。作为支撑该技术的基板材料,日本正在加快向具有与现有技术不同的低损耗、高频特性出色的部件“液晶聚合物(LCP)”的商业化迈进的步伐。

设备小型化,加上使用更高密度的互连设备,减少了印刷电路板的空间,以及增加了复杂性。同时,市场需要传输速度得到大幅提升,从每秒3 Gtb、6至比特、50,甚至到100 Gtb。在如此近的距离内放置如此多的高速、高频互连设备会增加传输负载,同时也会增加串扰,从而增加了对介电常数和损耗因子较低的连接器材料的需求,要知道如果自动驾驶汽车之间发生串扰,则可能会造成致命事故。而且网站被黑客入侵的报道也告诉我们,在不影响信号传输速度的情况下,保护数据的完整性非常必要。此外,在更薄的连接器上实现更快的处理速度以及更高密度的线路,会导致热管理问题。为了防止数据传输瓶颈问题,制造商还需要继续升级连接器的性能,以确保数据传输更可靠、更清晰。

LCP是一系列聚合物,可生产具有独特加工特性和极高性能的热塑性塑料部件,因此它们通常用于替代金属,陶瓷和其他塑料,因为它具有高耐热性,优异的流动性以及减轻重量或减少侧壁余量的机会。大多数商业LCP是芳族聚酯,其特征在于高热和机械性能,固有的阻燃性,良好的耐候性,优异的电性能,高抗应力开裂性和化学惰性。这使它们成为电气和电子元件(包括光纤电缆,PCB,芯片载体,连接器和光纤)和其他表面贴装元件),微机电系统的理想选择),汽车应用(包括点火和传输系统组件,灯座,泵组件,线圈形式和传感器),打印机/复印机/传真组件,炊具,高阻隔/蒸馏加工食品容器,以及化学处理组件(包括泵,仪表和阀门)。

在LCP方面,村田制作所集团一直处于有利地位,但可乐丽和住友化学等老牌化学制造商也已经对LCP进行了研发应用。

因此,住友化学研发了三种专为高速连接器设计的新型SumikaSuper E6205L复合物,可用于汽车信息娱乐系统的底板和连接器。该复合物介电常数较低,非常适用于需要较高数据传输速度的连接器。但是,对于同时需要较低介电常数和较低损耗因数的连接器来说,SumikaSuper SR1205L可能能够更好地满足此类连接器的几何形状和设计需求。对于高速数字和无线设备来说,电磁干扰会导致信号质量下降,也是一个严重的问题,而第三种复合物SumikaSuper SZ6911EM经过专门设计,能够屏蔽EMI,而且还包含铁磁粒子,能够将入射电磁波转化为热能,由热管理系统将热能排出。

通常通过注塑成型加工,LCP零件可以通过热塑焊接技术连接,特别是超声波和激光焊接。由于它们的分子链的高度刚性结构和它们的液晶性质,它们倾向于几乎是线性的并且占据堆叠取向,无论固相或液相如何都保持其顺序,LCP是高度各向异性的。基本上,LCP聚合物链内的主键非常有吸引力且难以破坏,而分子链之间的二级键较弱且更容易破坏。

MetroCirc的原料工艺

LCP是一种聚合物,能够生产出热塑性塑料部件,而且此类部件会具备独特的加工特性和极高的性能,因此由于具有高耐热性、良好的流动性,可实现减重或减少壁材,通常能够替代金属、陶瓷和其他塑料。大多数商用LCP是芳香族聚酯,具有高热和高机械性能、固有的阻燃性、良好的耐候性、优良的电气性能、抗应力开裂能力强以及具备化学惰性,非常适合用于电子和电子元件以及其他表面装配部件)、微机电系统、汽车应用程序、打印机/复印机/传真机组件、炊具以及用于化学加工过程的部件等。

尽管大多数热塑性塑料,特别是纤维增强热塑性塑料在加工后表现出一定程度的各向异性,但LCP的模塑性能在流动和横向流动方向上可能有很大差异,这在设计用于这些聚合物的零件和工具时需要注意这一特点。这些分子链的高度有序和线性特性使LCP在流动方向上具有自增强特性,并有助于获得优异的机械性能。然而,LCP的高各向异性也意味着焊缝(其中具有不同分子取向的流动前沿会聚)较弱,因此易于翘曲和热膨胀差异。因此,LCP通常用玻璃纤维和矿物填料增强,不是为了增加刚度和强度,而是为了降低各向异性。

村田制作所生产销售的“MetroCirc” 让LCP基板一夜成名。 苹果在2017年发布的旗舰智能手机“iPhone X”上配备了4 —— 5个 LCP基板,LCP市场规模一下子扩大。虽然现在的销售规模是数百亿日元,但村田制作所在2018年表示,在2021年,要把这一规模扩大到1000亿日元。

通过注塑工具中的适当浇口设计可以减少翘曲。由于其高性能,LCP的价格相应。然而,由于它们具有高熔体流动速率,快速凝固时间和在流动方向上的低热膨胀,这些聚合物可以形成薄壁部件,模塑周期短,在低质量和低材料使用下提供高性能

所有其中有助于抵消较高的初始材料成本。(它们也可以模制成大的厚壁部件。)LCP典型的热稳定性使加工商能够有效地重复使用再研磨和回收废品部件,这再次减少了材料损失并降低了有效的部件成本。

在4k/8k的超高分辨率视频和及时无延迟的传送大量数据、自动驾驶和VR/AR技术的融合等5G通信基础设施服务方面,村田制作所也确信MetroCirc将会作为它们硬件系统中的重要部件。

在面向5G的无线设备的主要基板材料中,预计将会加快从现有的环氧玻璃(FR-4)和聚酰胺树脂(PI)向包括目前备受关注的LCP在内的含氟树脂等低传输损耗材料的转移。特别是,LCP与PI相比, 具有更好的低介质特性、高耐热性和吸水性低。因此,LCP作为能够减少电力信号等损耗的新一代材料开始受到关注。

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