LCP基板在微波毫米波系统封装的应用
LCP概述与应用
LCP概述与应用LCP的概述液晶高分子聚合物是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料,英文名为:Liquid Crystal Polyester,简称为LCP。
液晶聚合物(LCP)是一种由刚性分子链构成的,在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性状态(此状态称为液晶态)的高分子物质。
由于液晶聚合物在热、电、机械、化学方面优良的综合性能越来越受到各国的重视,其产品被引入到各个高技术领域的应用中,被誉为超级工程塑料。
LCP的聚合方法以熔融缩聚为主,全芳香族LCP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。
非全芳香族LCP常采用一步或二步熔融聚合制取产品。
近年连续熔融缩聚制取高分子量LCP的技术得到发展。
液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的,它有异常规整的纤维状结构,性能特殊,制品强度很高,并不亚于金属和陶瓷。
拉伸强度和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料。
机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好,耐热性好,热膨胀系数教低。
采用的单体不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。
选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
二、LCP的特性液晶高分子聚合物树脂一般为米黄色,也有呈白色的不透明的固体粉末。
密度为1.4~1.7g/cm3。
LCP与其它有机高分子材料相比,具有较为独特的分子结构和热行为,它的分子由刚性棒状大分子链组成,受热熔融或被溶剂溶解后形成一种兼有固体和液体部分性质的液晶态。
LCP的这种特殊相态结构,导致其具有如下特征:具有自增强效果;线膨胀系数小;耐热性优良;具有自阻燃性;熔体粘度低,流动性好;成型收缩率小;耐化学药品性好等。
液晶聚合物具有高强度,高模量的力学性能,由于其结构特点而具有自增强性,因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平;如果用玻璃纤维、碳纤维等增强,更远远超过其他工程塑料。
塑料lcp用途
塑料lcp用途LCP(Liquid Crystal Polymer)是一种特种工程塑料,以其优良的物理、化学和电气特性而闻名于世。
它具有高强度、低热膨胀系数、优异的耐高温性能、良好的电性能和耐化学腐蚀性能等优点,适用于广泛的应用领域。
首先,LCP的高强度和优良的机械性能使其成为制造电子产品的重要材料。
它可以用于制造电子插座、连接器、绝缘体和导线,用于提供可靠的电气连接和保护性能。
LCP还可以用于制造电子通讯设备中的天线、开关、平台和射频(RF)模块等关键组件,以提供稳定的信号传输和高度精确的功能。
其次,LCP的低热膨胀系数使其成为高精度机械零件的理想选择。
在制造领域,LCP可以用于制造精密仪器和设备,如精密仪表、光学元件、线轴、凸轮和齿轮等。
由于LCP在温度变化下的线膨胀非常小,可以减少由于热膨胀引起的机械失配和变形,提高零件的准确性和稳定性。
此外,LCP的优异的耐高温性能使其在汽车、航空航天和电力行业中得到广泛应用。
在汽车行业中,LCP被用于制造引擎盖、发动机部件、传感器套件和电子模块等,以提供耐高温和高性能的材料选择。
在航空航天领域,LCP被用于制造航空发动机部件、燃油系统组件和复杂的电子设备等,以适应极端的温度和环境条件。
在电力行业中,LCP还可以用于制造电缆保护套、高压电线绝缘体和电子控制面板等,以满足电力设备的高温和高压要求。
此外,LCP还可以用于制造医疗设备和生物医学器件。
由于其优异的生物相容性和耐化学腐蚀性能,LCP可以用于制造人工器官、手术器械、药物递送系统和植入式医疗设备等。
LCP材料在医疗领域中的广泛应用是因为其耐高温、耐腐蚀且稳定性高的特性,以及因其材料的特性可以很好地满足人类生物体的生物相容性和生物同构性要求。
最后,LCP还可以用于制造电子印刷电路板(PCB)。
由于LCP具有低介电常数和低损耗因子,在高频电子设备中具有较低的信号衰减和传输损耗。
此外,LCP 材料具有良好的耐热性和耐久性,可以抵抗PCB制造过程中的热应力和环境腐蚀。
LCP材料介绍LCP是什么材料
LCP材料介绍LCP是什么材料LCP(Liquid Crystal Polymer)是一种特殊结构的高性能工程塑料,由于其独特的物理特性,被广泛应用于电子、汽车、医疗、航空航天等领域。
LCP材料具有低热膨胀系数、高耐高温性能、优异的电气性能和机械性能等特点,使其成为替代传统塑料的重要材料之一、下文将对LCP材料的特性、用途和制备方法进行详细介绍。
一、LCP材料的特性1.低热膨胀系数:LCP材料具有极低的线膨胀系数,使其在高温环境下保持较好的尺寸稳定性。
这一特性使得LCP材料广泛应用于高精度的电子封装和连接器等领域。
2.高耐高温性能:LCP材料具有出色的高温稳定性,能够在较高温度下保持良好的力学性能和尺寸稳定性。
因此,LCP材料被广泛应用于要求高温环境下工作的电子器件、汽车零部件等领域。
3.优异的电气性能:LCP材料具有优良的绝缘性能、低介电常数和低介电损耗等特点,使其成为高频电子器件和微波组件的理想材料。
此外,LCP材料还具有优异的抗ESD(静电放电)性能,可用于防止静电对电子器件的损害。
4.优良的机械性能:LCP材料具有较高的强度和刚度,具有很好的耐疲劳性和抗冲击性能。
这使得LCP材料适用于要求高机械性能的零件制造,如汽车零件、工业零件等。
二、LCP材料的应用领域1.电子领域:LCP材料被广泛应用于电子器件的封装和连接器,如手机、平板电脑、计算机等产品中的芯片封装、电路板连接器等。
由于LCP材料具有低热膨胀系数和高耐高温性能,可以在高温环境下保持器件的稳定性。
2.汽车领域:LCP材料具有优异的耐高温性能和机械性能,使其成为汽车领域中的重要材料。
它可用于制造汽车零部件,如传感器、电线连接器、汽车仪表板等。
3.医疗领域:由于LCP材料具有优良的化学稳定性和生物相容性,被广泛应用于医疗设备的制造,如手术器械、人工心脏瓣膜等。
LCP材料对光学器件的透明性能也很好,可以用于制造医学成像设备。
4.航空航天领域:在航空航天领域,对材料的耐高温性能和轻量化要求非常高。
LCP基板制作工艺及其在微波无源电路中的应用
( 京 电子技术 研究 所 , 江 苏 南 京 20 3 ) 南 10 9
摘 要 : 晶聚合物 ( C ) 液 L P 基板 是 继低 温共烧 陶瓷 ( T C) 的新 一代 微 波 毫米 波基 板 材料 , LC 后 具有 损 耗
小 、 本低 、 用频 率范 围大 、 成 使 强度 高、 量轻 等许 多独特 的优 点 。文 中详 细介 绍 了 L P制 作 工 艺 , 基 重 C 对
mi rwa e p s ie cr u t a e n L c o v a sv ic i b s d o CP s mul -a e u sr t . t ly rs b tae i Ke r y wo ds:i u d c sa l me lq i r t poy r;d ee ti o sa t o p e ;mir wa e pa sv ic i y l il crc c n tn ;c u l r c o v sie cr u t
A s at Lq i rs l oy r( C )sbt t i a e eeai f u s a tr r irw v n b t c :iudcyt l r a p me L P u s ae s w gn rt no sbt t ma i f co aead r n o re ea o m l
a t p ia t n i ir wa e Pa sv r u t nd Is Ap lc io n M c o v sie Cic i s
LCP原理及应用
• 尽管在引入锁定钢板后,微创技术近年来有所进步,但在此过程中难 以获得及维持完全复位仍然是手术缺陷以及失败的主要原因。在肌肉 下将微创钢板贴着骨端滑动是一项具有挑战性的技术。有不少办法可 用来经皮放置钢板。可以徒手在骨端前后缘打入克氏针来标记钢板滑 动通道的边界。然后在克氏针中间滑过,这样可以限制钢板前后偏移。 还可以在钢板的远近端各做以4-6cm的切口,然后钝性分离至骨,在 直视下将钢板从一端滑至另一切口。锁定导钻被拧入钢板的最远及最 近螺孔中以形成框架结构,便于在骨表面调整位置。这样钢板中间对 准骨折线,在直视下打入定位的螺钉。如果骨折复位良好(对位、对 线、旋转),钢板两端都在骨端的中央,就说明钢板位置正确无误。 这时先用以传统螺钉或“直升机”工具将钢板固定于骨端,自攻或自 钻螺钉会扩大钢板与骨之间间隙并使螺钉拧入时发生错扣。由于切口 都远离骨折线、骨折块和其软组织附着未被干扰,微创固定原则也得 以被遵守
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• 解决这一问题的方法之一是在拧入螺钉以 前先仔细地在钢板最远及最近两螺孔中垂 直打入一枚直径两毫米的克氏针。一定要 通过导钻打入以保证是真正垂直。在侧位 片上寻找导钻在锁定孔上留下的“牛眼征” 来检查对线情况。这些克氏针将被保留并 作为打其它螺钉的参照物。还有一办法是 将钻头透过套筒留在原处以临时维持钢板 位置,直到完成骨折复位。
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历史背景
• 与之相比,锁定钢板外固定架的生物力学原则相仿,无需 钢板与骨之间的摩擦力。由于螺钉与钢板之间存在角度稳 定界面,放置钢板时可以完全不与骨发生接触,所以它们 在生物力学角度被看作是内固定架。但锁定钢板实质上能 被看作放置于皮下的外固定架,尽管前者的钢板-骨间隙 更短而具有更大的稳定性。现在许多传统钢板都有与其相 应的锁定钢板。越来越多的生产商也在提供有锁定孔的解 剖钢板,例如股骨近端及股骨远端、胫骨近端及胫骨远端、 肱骨近端及肱骨远端、以及跟骨的预塑形解剖钢板。钢板 的设计使得在很多情况下钢板与骨之间的接触得以大幅减 少,藉以保留骨膜血运以骨折端的灌注。越来越多的锁定 钢板有外部支架手柄、持具以及钝头设计,从而便于医师 在肌肉下或皮下放置钢板,以达到微创的目的
微波数字复合基板
微波数字复合基板微波数字复合基板是一种用于高频电子器件的基础材料。
它具有优良的电磁性能和热学性能,广泛应用于通信、雷达、卫星导航等领域。
本文将从材料特性、制作工艺和应用领域三个方面介绍微波数字复合基板的相关知识。
一、材料特性微波数字复合基板采用特殊的复合材料制作而成,具有以下几个主要特性。
1. 低介电损耗:微波信号在高频传输中容易受到介质损耗的影响,因此微波数字复合基板的低介电损耗是其重要特性之一。
低介电损耗可有效减小信号传输过程中的能量损失,提高系统的传输效率。
2. 高频性能稳定:微波信号在高频传输中容易受到温度、湿度等环境因素的影响,而微波数字复合基板具有良好的热学性能和湿热稳定性,能够在恶劣环境下保持稳定的高频性能。
3. 机械性能优异:微波数字复合基板具有较高的机械强度和刚度,能够有效抵抗外界振动和冲击,保证器件的稳定性和可靠性。
二、制作工艺微波数字复合基板的制作工艺包括材料选择、成型、固化等多个环节。
1. 材料选择:微波数字复合基板的材料主要包括基材、粘结剂和填充剂。
常用的基材有聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)等,粘结剂和填充剂的选择要考虑其与基材的相容性和性能要求。
2. 成型:将选定的材料通过压制、注塑等方式成型为所需的基板形状。
成型过程中需要控制好温度和压力等参数,确保基板的尺寸和形状精度。
3. 固化:经过成型的基板需要进行固化处理,使其达到预定的力学性能和电磁性能。
固化过程中需要控制好温度和时间,确保基板的固化效果。
三、应用领域微波数字复合基板在通信、雷达、卫星导航等领域有着广泛的应用。
1. 通信领域:微波数字复合基板用于制作高频滤波器、功放器、天线等通信器件,提供高速、稳定的信号传输。
2. 雷达领域:微波数字复合基板用于制作雷达天线阵列、相控阵列等雷达系统中的关键器件,提供精确的目标探测和跟踪能力。
3. 卫星导航领域:微波数字复合基板用于制作导航接收模块、导航天线等卫星导航设备,提供高精度的定位和导航功能。
lcp材料用途
lcp材料用途
LCP(液晶聚合物)是一种具有优异性能的高分子材料,适用
于多种应用领域。
以下是一些LCP材料的常见用途:
1. 电子产品:LCP材料具有优异的导热性能和电绝缘性,可
用于电子产品中的散热组件和绝缘部件,如散热片、散热器、电池盖、连接器等。
2. 汽车和航天航空:LCP材料具有优异的抗化学性、阻燃性
和耐高温性能,适用于汽车和航天航空领域的高性能部件,如天线模块、电池管理系统、传感器、汽车排气系统等。
3. 医疗器械:LCP材料具有耐高温、耐化学腐蚀和生物相容性,可以用于医疗器械领域的高性能部件,如手术器械、植入物、医疗传感器等。
4. 光学和光电子学:LCP材料具有低折射率、低散射性和优
异的尺寸稳定性,可用于光学和光电子学领域的高精度组件,如微透镜、光波导器件、光学滤波器等。
5. 通讯和网络设备:LCP材料具有良好的信号传输性能和阻
燃性能,适用于通讯和网络设备的高速连接器、电缆和射频模块。
总之,由于其优良的物理性能和化学性能,LCP材料在电子、汽车、航空航天、医疗器械、光学和通讯等多个领域都有广泛的应用。
微波介质基板材料及选用
微波介质基板材料及选用微波介质基板是在微波电路设计和制造中广泛使用的一种重要材料。
它具有低介电损耗、高绝缘强度、良好的化学稳定性、低热膨胀系数和高温性能等特点。
基于不同的应用需求,选择适当的基板材料对于确保微波电路的性能至关重要。
本文将介绍几种常见的微波介质基板材料及其选用。
1.常见的介质基板材料:(1)FR4板:FR4是一种常见的玻纤增强热固性塑料,主要由玻璃纤维和环氧树脂组成。
它具有低成本、良好的机械性能和绝缘性能,因此被广泛应用于通信、计算机和消费电子等领域的微波电路设计。
(2)RO4003C板:RO4003C是一种高频率低介电损耗复合介质基板。
它由玻璃纤维增强PTFE(聚四氟乙烯)和陶瓷复合材料构成。
RO4003C具有较低的介电损耗、优秀的尺寸稳定性和化学稳定性,因此适用于高性能的射频和微波电路设计。
(3)RO4350B板:RO4350B是一种高频率低介电损耗复合介质基板。
它由玻璃纤维增强PTFE和陶瓷复合材料构成。
RO4350B具有较低的介电损耗、低热膨胀系数和优秀的维护性能,因此适用于高频率和高功率应用的微波电路设计。
(4)PTFE板:PTFE(聚四氟乙烯)是一种常见的高频率低介电损耗材料。
它具有优异的高温稳定性、化学稳定性和绝缘性能。
PTFE板常用于扩展频率范围和提高微波电路性能的特殊应用,如天线、传输线和滤波器等。
2.基于应用需求的选用:(1)频率要求:不同的基板材料具有不同的频率特性。
对于低频应用,如2.4GHzWLAN,FR4板就能满足需求。
而对于高频应用,如6GHzWLAN,RO4003C和RO4350B等低介电损耗基板将更适合。
(2)功率要求:高功率应用需要具备较好的热导性和绝缘性能,以确保电路的稳定性和性能。
RO4003C和RO4350B等陶瓷复合材料基板具有较低的热膨胀系数和较高的绝缘强度,适用于高功率应用。
(3)尺寸要求:一些特定领域的微波电路设计可能对尺寸稳定性和机械性能有较高的要求。
LCP基RF MEMS开关的工艺研究
LCP基RF MEMS开关的工艺研究党元兰;赵飞;韩磊;徐亚新;梁广华;刘晓兰;陈雨;庄治学【摘要】在柔性LCP基板上制备RF MEMS开关,加工难度较大,影响开关质量的因素较多.主要研究影响LCP基RFMEMS开关加工质量的主要因素,寻找工艺过程控制解决方案.通过对关键工序的试验,对加工过程中的基板清洗、LCP基板覆铜面镀涂及整平、LCP基板无铜面溅射金属膜层、LCP基板平整度保持、二氧化硅膜层生长及图形化、牺牲层加工、薄膜微桥加工、牺牲层释放等工序进行了参数优化.研制的LCP基RF MEMS开关样件频率≤20 GHz、插入损耗≤0.5dB,回波损耗≤-20 dB,隔离度≥20 dB,驱动电压30~50 V.该加工方法对柔性基板上可动结构的制造具有一定的借鉴价值.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2016(016)005【总页数】5页(P43-47)【关键词】LCP基材;柔性;桥式RF MEMS开关;薄膜微桥【作者】党元兰;赵飞;韩磊;徐亚新;梁广华;刘晓兰;陈雨;庄治学【作者单位】中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;东南大学MEMS教育部重点实验室,南京210096;中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;河北诺亚人力资源开发有限公司,石家庄050035;中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;河北诺亚人力资源开发有限公司,石家庄050035;中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;河北诺亚人力资源开发有限公司,石家庄050035【正文语种】中文【中图分类】TN305LCP(液晶聚合物)是一种新型的微波/毫米波基板材料,具有许多优点,如介电常数和损耗小、使用频率范围大(DC~110 GHz)、强度高、重量轻、热稳定性高、耐腐蚀性好、多层结构成型温度低、无源器件和有源芯片可一起封装、成本低等[1]。
lcp是什么材料
lcp是什么材料
LCP是什么材料。
LCP全称为液晶聚合物,是一种特殊的高性能工程塑料。
它具有优异的物理性
能和化学稳定性,被广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
LCP材料具有许
多独特的特性,使其成为许多行业的首选材料。
首先,LCP材料具有优异的机械性能。
它的强度和刚度非常高,具有出色的耐
热性和耐化学性。
这使得LCP材料在高温、高压、腐蚀性环境下依然能保持稳定
的性能,适用于各种苛刻的工程应用。
其次,LCP材料具有优异的电性能。
它的介电常数低,耐电压性能好,因此被
广泛应用于电子领域。
在高频率下,LCP材料的损耗也非常低,能够保持信号的
传输稳定性,适用于射频和微波领域的应用。
此外,LCP材料还具有优异的尺寸稳定性和成型性能。
它的热膨胀系数非常低,因此在温度变化时能够保持尺寸稳定,适用于精密结构的制造。
同时,LCP材料
在注塑成型时流动性好,能够制造出复杂的结构,满足各种设计要求。
除此之外,LCP材料还具有优异的阻燃性能和环保性能。
它不含卤素,不会产
生有害气体,在高温下也不会释放有毒物质。
这使得LCP材料成为许多高端产品
的首选材料,符合现代工业对材料环保性能的要求。
总的来说,LCP材料作为一种高性能工程塑料,具有优异的机械性能、电性能、尺寸稳定性和成型性能,同时还具有良好的阻燃性能和环保性能。
它的应用领域非常广泛,包括电子、汽车、航空航天等领域。
随着科技的不断发展,LCP材料将
会有更广阔的发展前景,为各行业的发展提供更多可能性。
lcp是什么材料
lcp是什么材料LCP是一种特殊的工程塑料,其全称为液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer)。
LCP具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
本文将对LCP的材料特性、应用领域以及未来发展进行介绍。
首先,LCP具有优异的机械性能。
它的拉伸强度和模量非常高,同时具有较低的线膨胀系数和优异的耐热性能。
这使得LCP在高温、高压、高频等恶劣环境下依然能够保持稳定的性能,因此在电子领域得到了广泛的应用。
其次,LCP具有优异的电性能。
由于其分子链的排列结构,LCP具有优异的绝缘性能和介电性能,使其成为电子产品中理想的绝缘材料。
同时,LCP还具有良好的阻燃性能,能够满足电子产品对阻燃性能的要求。
除此之外,LCP还具有优异的化学稳定性和耐腐蚀性能。
它能够抵抗酸碱腐蚀,具有良好的耐化学性能,因此在化工领域也有着广泛的应用。
在应用领域方面,LCP主要应用于电子、汽车和航空航天领域。
在电子领域,LCP被广泛应用于手机天线、射频模块、电子封装材料等方面。
在汽车领域,LCP被用于制造汽车零部件,如传感器、连接器、电子控制单元等。
在航空航天领域,LCP则被应用于制造航空航天设备的结构件、连接器、天线等。
未来,随着电子产品、汽车和航空航天领域的不断发展,LCP作为一种优异的工程塑料材料,将会有更广阔的应用前景。
同时,随着材料科学的不断进步,LCP的性能和加工工艺也将会不断得到提升,为其在各个领域的应用提供更好的支持。
总的来说,LCP作为一种特殊的工程塑料,具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
随着科技的不断进步和发展,LCP的应用前景将会更加广阔,为各个领域的发展提供更好的支持。
溶剂型膜级 5g 高频毫米波 lcp 材料
溶剂型膜级5g 高频毫米波lcp 材料
"LCP" 是指液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer),它是一种高性能的工程塑料,具有优异的电气性能、尺寸稳定性和耐高温性能。
在高频毫米波领域,特别是5G通信中,使用LCP材料作为溶剂型膜级材料可以提供卓越的性能。
以下是关于LCP材料在高频毫米波5G通信中的特点:
电气性能:LCP材料具有低介电常数和低损耗,这使其在高频率下具有优异的电气性能,有助于减小信号传输中的能量损失。
低吸湿性:LCP材料的低吸湿性使其在湿度变化较大的环境中仍能保持稳定的电气性能。
尺寸稳定性:LCP具有出色的尺寸稳定性,即使在高温环境下也能保持尺寸不变,这对于高频通信中要求精确度的应用至关重要。
高温稳定性:LCP材料可以在高温环境下工作,适用于高频毫米波通信设备,因为在5G通信中,设备可能会面临较高的温度。
成型性:LCP是一种易于成型的材料,适用于复杂形状的制造,特别是在薄膜级应用中,如高频毫米波膜级射频(RF)组件。
在5G通信的发展中,高频毫米波频段的应用逐渐增多,因此对于具有良好高频特性和尺寸稳定性的LCP材料的需求也在增加。
这种材料在膜级射频元件、天线组件和其他高频应用中被广泛采用。
1。
应用LCP基材低成本化挠性RF电子元器件与天线
一
信 方面 ,RF 也有 希 望 应 用 在化 学 、生 物 医 学传 感 与
成像等方面 ,但 仅要求在不久将来更 加接近射频频
谱 。现 时 对 于 制造 RF 备 的材 料 ,尤 其 是 电 介质 材 设
料 ,发 展要 求越 来 越高 。
因 为 电 子 设 备 的 工 作 环 境 不 断 向 的 RF范 围 扩 大 ,所 用 的基材 应 能改 变设 备在 响应 更高 速 ( 低介 电
印 制 电 路 信 息 2 1 o9 0 0N .
挠 性 印 制 板 口
应 用 L 基 材 低 成 本 化 CP 挠 性 R 电子 元 器 件 与天 线 F
陈 苑 明 何 为 编 译
(电子科技 大学应 用化 学 系 ,四川 成都 6 0 5 10 4)
陈 国辉 编 译
( 海 元盛 电子科 技 股份 有 限公 司技 术 中心 ,广 州 珠 海 596 ) 珠 10 0
Ke y wor dS
LCP: embe ed p s ve du an l r RFI an enn dd a si s; al b d ft ; i e D t a
液晶聚合物LCP在5G产品中的应用
第46卷 第12期·32·作者简介:陶永亮(1956-),男,教授级高级工程师,从事塑料模具成型加工等应用研究。
收稿日期:2020-03-295G 即第五代移动通信技术。
5G 具有高速度、泛在网、低功耗、低时延、万物互联和重构安全等六大基本特点[1]。
5G 将带领我们带进快速发展的数字社会、创建和增强行业数字化用户案例,比如自动驾驶、远程机器人手术以及远程维修等一系列远程服务,将给人们的生产生活带来更大的冲击和改变。
作为5G 应用领域中,液晶聚合物LCP 材料具有5G 所需的使用性能, LCP 材料应用也将起着对5G 的推动作用。
本文主要介绍LCP 材料在5G 产品中应用实例,通过实例的介绍以增加对LCP 材料了解。
1 LCP 材料的介绍与特点LCP 是英文Liquid Crystal Polymer 的缩写,在国内称之为液晶聚合物,是一种新型的高分子材料,在一定的加热状态下一般会变成液晶的形式,所以因此而得名,它的特性决定了LCP 塑胶原料的用处[2]。
液晶聚合物LCP 是一种介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物,是一种新型高分子材料。
其LCP 材料特性如表1所示。
其中介电常数(10 GHz )2.9,损耗因数(10 GHz )0.002 5,融化温度(DSC )330 ℃,吸水率(23 ℃.24 h )0.04% 等数据正是5G 所关注的,随着5G 产品的开发和应用,将会受到业界普遍关注[3]。
目前,LCP 的聚合方法以熔融缩聚为主合成,合成的LCP 主要有:主链型的聚酰胺类、聚酯类、聚醚类、聚噻唑、聚咪唑等;侧链型的有聚异氰酸酯类、聚偶氮类、聚二甲基硅氧烷类、聚丙烯酸醋类等。
还有一些特殊结构的高分子液晶等[4]。
第一代液晶高分子是20世纪60年代采用对苯二胺和对苯二甲酸聚合,第二代芳香族聚酯类高强度热致性液晶高分子始于20世纪80年代,目前在研发和应用是第三代热致聚酰胺类液晶高分子。
LCP柔性基板的薄膜电阻制作技术
第58卷第2期 2021年2月徵M电子技术Micronanoelectronic TechnologyVol. 58 No.2February 2021加工、测量与设备D O I:10. 13250/ki.wndz.2021. 02. 012L C P柔性基板的薄膜电阻制作技术丁 蕾,罗燕,刘凯,陈韬,王立春(上海航天电子技术研究所,上海 201109)摘要:针对液晶聚合物(LCP)柔性基板高频电子封装应用需求,采用一种薄膜溅射工艺直接在LCP 柔性基板上制作T a N薄膜电阻,研究不同等离子体预处理方式对L C P表面形貌和LC P表面薄膜金属 膜层附着强度的影响,进一步研究溅射气压和氮气体积分数等参数对电阻性能的影响,考察L C P柔性 基板上的T aN薄膜电阻精度及电阻温度系数(TCR),并制备出50 n的薄膜电阻。
结果表明:当射频 功率为300 W的氧等离子体预处理600 s时,LCP表面的面粗糙度低,L C P基板表面薄膜金属膜层附 着强度高,其值>5.0N/mm2;当溅射功率为400 W、氮气体积分数为3%、溅射气压为0.2 P a时,制备的T aN薄膜电阻的阻值精度高,阻值精度<±4%,T C R电阻稳定性能好。
关键词:液晶聚合物(L C P)柔性基板;T a N;薄膜电阻;电阻温度系数(T C R);膜层附着强 度;电阻精度中图分类号:T N305 文献标识码:A文章编号:1671-4776 (2021) 02-()170_07Fabrication Technology of the Thin Film Resistoron LCP Flexible SubstrateDing L ei,Luo Y an,Liu K ai,Chen T ao,Wang Lichun(.S h ang h ai In stitu te o f A erospace E lectronic T e c h n o lo g y, S h a n g h a i201109, China')A bstract:In order to meet the application requirement of the liquid crystal polymer (LCP)flexible substrate for high frequency electronic packaging,thin film sputtering process was adopted to fabricate the TaN thin film resistors on the LCP flexible substrate directly.The effects of different plasma pretreatment methods on the surface morphology of the LCP and the adhesion strength of the metal film on the LCP surface were studied,and the influences of the sputtering pressure and nitrogen volume fraction on the resistance performance were further studied.The resistance accuracy and temperature coefficient of resistance (T C R)of the TaN thin film on the LCP flexible substrate were investigated,and a50 17thin film resistor was prepared.The results show that when the oxygen plasma with 300 W radio-frequency power is used to pretreat for 600 s,the surface roughness of the LCP surface is low,the strength of the metal film on the LCP substrate is high and the adhension strength is more than5.0 N/mm2.When the sputtering power is 400 W,the nitrogen volume fraction is 3%and the sputtering pressure is 0.2 P a,the resistance accuracy of the prepared TaN thin film is high,the resistance accuracy is no more than 土4%,and the resistance stability of the TCR is good.Key words:liquid crystal polymer (L C P)flexible substrate;T aN;thin film resistor;tempera-收稿日期:2020-08-03基金项目:国防科工局“十三五”国防基础科研项目(JCKY2018203C042)E-mail :*********************170丁蕾等:LCP柔性基板的薄膜电阻制作技术ture coefficient of resistance (T C R);film adhesion strength;resistance accuracy EEACC:0520〇引言实验随着高频高速应用趋势的兴起,尤其是5G时 代的到来,液晶聚合物(liquid crystal polymer, L C P)作为新一代微波毫米波的基板材料,具有良 好的高频特性和物理特性,其介电性能优异、热膨 胀系数低、强度高、灵活性好且吸湿率低可取代聚四氟乙烯(P T E E)、聚酰亚胺(P I)基板材 料,成为5G器件的关键材料。
基于LCP材料的5G宽带毫米波天线阵列[实用新型专利]
专利名称:基于LCP材料的5G宽带毫米波天线阵列专利类型:实用新型专利
发明人:吴胜杰,赵安平
申请号:CN201920265911.5
申请日:20190301
公开号:CN209544599U
公开日:
20191025
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型提供了一种基于LCP材料的5G宽带毫米波天线阵列,包括设于预设的金属接地板上的基板和间隔设于基板上的多个天线单元,基板的材料为LCP;天线单元包括第一辐射枝节、馈电枝节、第二辐射枝节和至少一个的第三辐射枝节;第一辐射枝节和馈电枝节分别设于基板的一侧且第一辐射枝节和馈电枝节电连接,馈电枝节、基板及预设的金属接地板组成微带线;第二辐射枝节设于基板的另一侧并与预设的金属接地板电连接,第一辐射枝节和第二辐射枝节组成对称振子天线;基板的至少一侧设有一个的与同侧的第一辐射枝节或与同侧的第二辐射枝节耦合的第三辐射枝节。
所述实用新型具有较大带宽,易于与其他系统共形。
申请人:深圳市信维通信股份有限公司
地址:518000 广东省深圳市宝安区沙井街道西环路1013号A.B栋
国籍:CN
代理机构:深圳市博锐专利事务所
代理人:张明
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iPhoneX天线采用的LCP究竟是一种怎样的材料呢?
iPhoneX天线采用的LCP究竟是一种怎样的材料呢?iPhone X 天线采用了LCP?这个LCP是一种怎样的材料呢?又为什么能取代PI?一、无线连接技术的发展,促使天线行业的快速成长智能手机是当今世界上使用最广泛、最通用的电子设备。
据IHS 预计,自2017年起全球智能手机年出货量将超过15亿部。
当前市场上用户更关注手机的功能,如屏幕、相机、内存、处理器和软件等;而位于射频前端的天线由于处于远离用户的通信技术底层,因此通常会被用户忽略,但它实际上正是智能手机的关键。
作为无线通信不可缺少的基础一环,天线的技术革新是推动无线连接向前发展的核心引擎之一。
在5G和物联网趋势下,天线是未来成长最快且最确定的行业之一。
天线是用于收发射频信号的无源器件,决定了通信质量、信号功率、信号带宽、连接速度等通信指标,因此是通信系统的核心。
智能手机包含的Cellular(LTE/ TD-SCDMA/ FD-SCDMA/ WCDMA/ CDMA2000/ GSM等)、BT、Wi-Fi、GPS、NFC等诸多射频前端功能模块使得文字/语音/视频通信、上网、音视频浏览、定位、文件传输、刷卡、广播等应用得以实现,而这些功能的实现又直接依赖于天线进行信号的发射与接收,因此天线成为终端设备无线通信的重要基础。
以iPhone 6s为例,其通信模块包括:2/3/4G Cellular模块,用于无线局域网连接的Wi-Fi模块,用于无线私域网连接的BT模块(蓝牙模块),用于全球定位系统的GPS模块,以及用于近场通信的NFC模块(功能包括信息识别、文件传输、刷卡消费等)。
图 iphone 6s天线构架及其Cellular/WIFI/BT/GPS/NFC天线设计二、软板是终端天线主流工艺终端设备天线具有多样化的应用环境和工艺方案,软板已成为主流工艺。
按照在通信网络中的应用,天线可分为网络覆盖传输天线和终端天线。
其中网络覆盖传输天线主要为基站天线,终端天线即无线通信终端天线,主要包括手机天线、手机电视天线、笔记本电脑天线、数据卡天线、AP 天线、GPS天线等。
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万方数据万方数据第10卷第lO期曾策,高能武,林玉敏:LCP基板在微波/毫米波系统封装的应用的厚度。
极薄的LCP基板有利于微波/毫米波系统的高密度互联和小型化。
LCP同PI一样,也是一种挠性基板。
这项性能的潜在应用是构造非平面天线,如拱形天线、可折叠天线等。
2.6可形成复杂的多层结构用较低熔点(280℃)的LCP薄膜作为粘接层,较高熔点(315℃)的LcP基板作为“芯板”,采用成熟的PCB工艺,可形成复杂的多层结构。
如图3所示【13】。
图3一种。
二interconnect”的LCP多层电路结构复杂的多层结构类似于L,TCC基板,可以埋入电阻、电容、电感等无源器件。
LCP多层压合工艺温度远较LTcc低,因此可以在基板内部直接埋置MMIC等有源器件。
LCP单层基板厚度最薄可低至25¨m,仅为一般U℃C的1/4,因此多层LCP基板可实现更高的集成度密度。
此外,LCP基板也可与其他有机基板材料(如PTFE、FR4等)进行混合层压,以满足特定的需求。
2.7其他作为电路基板材料,LCP在耐化学/环境、耐辐射,气体释放、阻燃特性、介电强度,重量等方面均有很好的表现,并且适合于空间应用。
此外,作为聚合物材料,LcP也有一些缺点,比如导热率低,并非完全气密,成本相对于PI等材料较高等。
总之,LCP作为一种新型基板材料,其综合性能优异,在微波/毫米波系统应用中有着非常强的吸引力。
3LcP基板在微波/毫米波系统中的应用近年来,基于LCP基板的微波/毫米波电路应用研究发展迅速,最重要的研究方向是系统级封装SoP(SystemonPacl【aging)技术的应用。
SOP的重要技术特征之一是采用功能化的基板,在基板中埋入无源和有源器件,实现系统化的集成。
SoP的概念示意图如图4所示。
3.1微波/毫米波传输和信号过渡常规的微带线、带状线、共面波导测试结果与仿真结果非常接近:在100¨m厚的LCP基板上,微带线插损仅O.1ldB/mm@40GHz,与哪E基板几乎一致。
图4sOP概念示意图(Bry锄christie设计)11哪SOP中过孔(Via)用于微波/毫米波信号的层间垂直互联。
得益于LCP材料的低介电常数,过孔带来的不连续性可以通过控制尺寸得到优化I3.2电阻.电容和电感器件的埋置电阻材料一般为NiP、Nicr或NicrAlSi,方阻值20 ̄200可选。
采用溅射或者蒸发工艺,直接在LCP基材上制作;也可以选用附电阻膜铜箔(如商品化的的Tc妒或ohmega-Pl旷),采用热压工艺与LcP基材结合,然后通过蚀刻减成工艺形成电阻。
不通过激光调阻,可达到±20%的阻值精度。
极薄的LCP基材本身就可以作为高Q值的电容使用。
对高容值的电容需求,应选用填充陶瓷粉末的高介电常数薄膜(如3M公司的C—Ply)混合层压,实现>lnF/cm2的电容密度。
MekitaF.Davis等人【15】研究了在LCP基板上集成的电感性能,发现采用分布在两层的多圈电感,可以很容易获得Q>165的3.4nH的电感,而面积仅为O.6mm×0.6mm。
3.3集成微波/毫米波无源器件基片集成平面波导(slwG)基于经典的矩形波导理论,是一类重要的微波/毫米波元件。
它品质因素高,易于和基板集成,是SOP中常用到的单元电路,如图5所示。
图5一种LCP基板制造的毫米波SIWG滤波器利用LCP基板的多层结构优势,可类似于LTCC基板,集成多种形式的滤波器、功分器、耦合器、巴伦等。
实现微波/毫米波无源器件在基板内的高度集成,是SOP技术有别干McM和SIP的关键特性。
3.4有源器件的埋入和封装LCP材料本身具有很高的气密性,属于。
几乎气.7.万方数据第lO卷第10期电子与封装密”的材料。
采用图6所示的封装结构f川,在水中浸泡48h后,测试微波性能,与埋置前相比几乎相等。
图6埋置MMIC封装结构示意而Lin舔Jaunisl【is等人对图7的封装作了更进一步的理论分析和涣4试…J,表明该封装结构可以通过MiI.s吐883一1014的气密性测试,达到了《×l仃8Hec酏a舡n的要求。
水汽含量则通过了Mil面d一883一1018的测试,远远小于5000×lcr6@1000h,85℃/85%Im要求。
图7一种LCP基板气密性测试封装虽然LCP的水汽透过率较低,但也应认识到它并不是一种完全气密的材料。
因此应尽量保留表面的金属铜箔,减少LCP介质的水汽通路,才有可能获得可靠的气密封装。
4展望LCP作为一种新型微波/毫米波有机基板材料,有传统PTFE基板所不具备的诸多特性。
此外,LCP基板材料不仅能满足高性能微波/毫米波系统要求,兼具低成本的优势,因此在军用、民用领域都将得到广泛的关注和应用。
参考文献:【l】周其凤,王新久.液晶高分子【M】一匕京:科学出版社,1994.【21KoI{jiN觚bIl,Sh蜘iQ娜峨№Yoshj觑LawTe咖掰狐聪B(Hldedo以CPM舭细FPcs觚d11leira瑚氍tefi幽叨.也EE他璐.Ch坤.锄dPack喇L2005,28(4):760-7“.【3】蔡积庆.液晶聚合物膜基板材料的应用【J】.印制电路信息,2005(11):37-41.【4】Dnompsoll,OT柚眠HJallag哪.C11a翰咖{枷onofLiq-llidCD他IlPol弘l盯(LCP)MateI词觚dTr锄锄i辎i伽Lin鼯onLCPSubstrates仃om30to110GHz【J】.IEEETms..8.Microw.neo秽Tech,2004,52(4):l343·l352.【51Nick01asl(ingsIcy.LiquidC呵stalPolymer:EnablingNeXtGenerationCon矗)mIal狮dMunilay盯E1ec廿0面cs[J】.Mic静waveJoumal,2005(5):188.200.【6】SouvikMuklle巧ee,BhyravMu廿lu巧,SidllamlDalmia.Lay.out-LevelSynthesisofRFInductorsandFiltersinLCPSubstratesf.orWi—FiApplications[J】.IEEE1hns.Microw.TheoryTech,2005,53(6)2196—2210.【7】JiInSn嘶gos,George、Ⅳh沁,DirkBaars.CreatingWirelesss口sol埘oIl【J】.J讪觚cedPacka咖g,2008(5):14.18.【8】M011鲫脚吼An㈨lH‰Njc01e山吐翻酞伪.瞻si印and脚岫0p1]nentofa晰Us堍LCPfbr趴帕c静waVeMEMss诵妯船叨.ⅢEE1'mm.Mi锄)w.nIeoryTe血【9】D龇eCnon獬JohPap印dym∞叭M粼MTe蝴.Hi曲Temper锄鹏DielectricS切bili哆ofLiquidCrys伽Poly.meratmm-WaveFrequenci雌[J】.IEEEMicrow.ArldWi静lessComp.Lett懿,2005,15(9):561—563.【10】D啪eC1110InpS伽,ManosMTe响矧s,JohnPapapobmemExpe曲1踟诅lAnal)rsis0fme‰Abs唧tionE觚乜∞刚删.I卜w疵ActiVe/Pa蹒iveCi枷砥Packa卿itlMumlay盯O卜羽nicsubs昀储明.mEETr档.A札Pack2007,30(3).【l1】LinasJ姗iskis,BrianFarrell,Andr它wHanrey.LCPPCB-basedPackagiIlg矗竹High-Pem脚孤ceProtection[J].Ad.V觚cedPackag:iIlg,2006(10):4042.【12】砌chardwLIlsi印ea’Jam髂LRaci也RCl瑚dy.Mu撕撕any0吒∞白edThe衄。
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万方数据LCP基板在微波/毫米波系统封装的应用作者:曾策, 高能武, 林玉敏, ZENG Ce, GAO Neng-wu, LIN Yu-min作者单位:中国电子科技集团公司第29研究所,成都,610036刊名:电子与封装英文刊名:ELECTRONICS AND PACKAGING年,卷(期):2010,10(10)被引用次数:0次1.周其凤.王新久液晶高分子 19942.Kouji Nanbu.Shinji Ozawa.Kazuo Yoshida Low Temperature Bonded Cu/LCP Materials for FPCs and Their Characteristics 2005(4)3.蔡积庆液晶聚合物膜基板材料的应用 2005(11)4.D Thompson.O Tantot.H Jallageas Characterization of Liquid CrystalPolymer (LCP) Material and TransmissionLines on LCP Substrates from 30 to 110GHz 2004(4)5.Nickolas Kingsley Liquid Crystal Polymer:Enabling Next Generation Conformal and Multilayer Electronics 2005(5)6.Souvik Mukherjee.Bhyrav Mutnury.Sidharth Dalmia Layout-Level Synthesis of RF Inductors and Filters in LCP Substrates for Wi-Fi Applications 2005(6)7.Jim Stratigos.George White.Dirk Baars Creating Wireless SIP Solution 2008(5)8.Morgan Jikang Chen.Anh-Vu H Pham Nicole Andrea Evers.Design and Development of a Package Using LCP for RF/Microwave MEMS Switches9.Dane C Thompson.John Papapolymeron.Manos M Tentzeris High Temperature Dielectric Stability of Liquid Crystal Polymer at mm-Wave Frequencies 2005(9)10.Dane C Thompson.Manos MTentzeris.John Papapolymerou Experimental Analysis of the Water Absorption Effects on RF/mm-Wave Active/Passive Circuits Packaged in Multilayer Organic Substrates 2007(3)11.Linas Jauniskis.Brian Farrell.Andrew Harvey LCP PCBbased Packaging for High-Performance Protection 2006(10)12.Richard W Lusignea.James L Racich.R Chandy Multiaxially Oriented Thermotropic Polymer Substrate for Printed Wire Board13.Michael J Rowlands.Rabindra N Das Manufacture and Ultra-High Frequency Performance of an LCP-Based,Z-Interconnect 200814.David Vye The Dawn of Nano-Scale System-On-Packaging 2009(2)15.Mekita F Davis.Albert Sutono.Sang-Woong Yoon Integrated RF Architectures in Fully-Organic SOP Technology 2002(2)1.期刊论文蔡积庆.CAI Ji-qing平滑树脂基板上的金属化工艺-印制电路信息2008(6)概述了平滑树脂基板上的金属化工艺,可以在具有优良性能的液晶聚合物和环烯聚合物上应用紫外光表面改质处理形成良好导电性的导体层,可以制造适应高速传递或者高频用途的平滑电路.2.期刊论文刘萍.LIU Ping高性能热致液晶聚合物LCP基板卷材开发与应用-印制电路信息2010(1)文章采用4-乙酰氧基苯甲酸(ABA)6-乙酰氧基-2-萘甲酸(ANA)共缩聚合加入4,4'二氨基二苯醚(ODA)聚醚酰亚胺(PEI),通过刚性棒状大分子链受热熔融形成一种兼有固体和液体的部分性质的液晶态聚合物通过涂布延伸,二阶段溶浸聚合溶融缩聚制备LCP基板卷材.3.会议论文张家亮韩国PCB基板的市场与技术研究2006本文介绍了韩国IC载板和挠性覆铜板的市场特点,概述了韩国无铅无卤PCB基板的发展现状,分析了液晶聚合物在挠性覆铜板的应用前景,同时,对纳米技术和高性能工程塑料在PCB基板领城中的运用进行了简述。