Instituto de Tecnologia Avançado: Como resolver o problema da atenuação do sinal de onda de milímetros com filme LCP com prato de ouro?

Desde smartphones 5G a satélites de baixa órbita da Terra, este "filme de ouro" está conectando a era da Internet das coisas.

Com a evolução acelerada de 5G em direção a 5,5G e até 6G, as faixas de frequência de comunicação estão constantemente se estendendo em direção à região de ondas milímetros. Quanto maior a frequência, mais significativa a atenuação do sinal no meio de transmissão - isso se tornou um dos obstáculos essenciais que restringiam o desenvolvimento da comunicação de alta frequência. Os filmes de polímero de cristal líquido (LCP) estão se tornando um material chave para resolver esse problem a devido às suas excelentes propriedades dielétricas. MasLCP thin film gold plating technology of Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., LtdTransformar ainda mais as vantagens materiais do LCP em soluções de alto desempenho que podem ser produzidas em massa.

Filme LCP: um substrato naturalmente projetado para altas frequências

A razão pela qual o filme LCP se destaca na competição para materiais de comunicação de alta frequência é devida a um conjunto completo de combinações de desempenho.

Perda dielétrica ultra baixa.A constante dielétrica do LCP pode ser tão baixa como 2,9, e o fator de perda pode ser tão baixo como 0,001-0,003 (@10GHz), mantendo desempenho dielétrico estável na faixa ultra larga de 1GHz a 75GHz. Em contraste, os filmes tradicionais de poliímides (PI) experimentam um forte aumento na perda dielétrica em altas frequências, dificultando o cumprimento dos requisitos das aplicações de ondas de milímetros.

Absorção extremamente baixa de umidade.A taxa de absorção de água do filme LCP é inferior a 0,1%, enquanto a taxa de absorção de água do material tradicional PI é de 1,5%~2,2%. Em ambientes práticos com umidade variada, a absorção extremamente baixa de umidade evita efetivamente a dispersão e absorção de sinais de alta frequência pela umidade.

Excelente estabilidade dimensional.LCP tem alta for ça, alta resistência ao calor, coeficiente extremamente baixo de expansão linear, e excelente retardência de chamas, tornando-a adequada para campos de alto nível como aeroespaço, militar e comunicação 5G.

atenuação do sinal de onda de 2,5 milímetros: como atravessar a placa de ouro LCP?

O próprio filme LCP é um excelente material isolante, e para que funcione em circuitos de alta frequência, deve ser metalizado. No entanto, a energia superficial do LCP é relativamente baixa (cerca de 32 mN/m), com forte inerência química, dificultando a adesão direta da camada de metal.

Tecnologia avançada do Instituto atravessou esse obstáculo através de duas tecnologias essenciais:

Tecnologia de pré-tratamento de plasma.Pelo tratamento plasma, a rugosidade e os locais ativos da superfície LCP são aumentados, criando condições favoráveis para deposição subsequente de metal. Pesquisas confirmaram que pré-tratamento plasma contendo oxigênio pode introduzir grupos funcionais mais polares na superfície do substrato LCP, aumentando significativamente a força de ligação entre a camada de metalização PVD e LCP.

Processo de camada de transição gradiente.Usando titânio (Ti) ou cromo (Cr) como camadas de transição para alcançar transição de estresse do substrato para a camada de metal funcional.

Ao combinar essa tecnologia, a adesão da camada de ouro na superfície do LCP é alcançadapadrão de nível 5B—O maior nível de testes de adesão na indústria. A uniformidade do revestimento de produtos da empresa pode atingir ± 5%, e pode manter desempenho estável mesmo sob dobramento repetido ou ambientes de alta e baixa temperatura.

3[UNK] Aplicação de ouro de baixa temperatura: guardar a "alma" do LCP

O material LCP é sensível à temperatura - temperatura excessiva pode danificar sua estrutura molecular, levando à degradação das propriedades dielétricas. O Instituto Avançado de Tecnologia desenvolveu com sucessoProcesso de cobertura de ouro de baixa temperaturaReduzir a temperatura do processamento de filmes paraAbaixo de 150Enquanto assegurar a qualidade da placa de ouro, ela efetivamente evita a degradação das propriedades materiais. A empresa também desenvolve uma fórmula de solução de cobertura de baixa temperatura para controlar a taxa de redução térmica do material dentro de 0,05%, perfeitamente adaptando-se aos requisitos de precisão dimensional dos componentes eletrônicos de precisão.

Em termos de controle da espessura, a espessura total do filme LCP revestido por ouro pode ser12 μm a 100 μmA personalização dentro do âmbito de aplicação. Tomando como exemplo o substrato da antena 5G, a espessura da camada de ouro precisa ser exatamente controlada dentro0.1~0.5μm- Muito fino leva a uma condutividade insuficiente, enquanto sacrifícios muito grossos sacrificam flexibilidade. A resistência do ouro é de cerca de 2,44 μ Ω·cm, e uma camada de ouro de alta pureza é a garantia fundamental para transmissão de sinais de baixa perda.

4[UNK] Espaço completo de matriz de produtos metalizados

Tecnologia do Instituto Avançado estabeleceu um sistema completo de revestimento LCP cobrindo múltiplos metais:

Plata de ouro (Au)O revestimento funcional principal tem boa condutividade, forte resistência à oxidação e biocompatibilidade. Adequados para cenários de alta frequência como antenas de onda 5G/6G e conectores de alta velocidade para servidores de AI.

Plata de cobre (Cu)O material de condutor central de laminado de cobre de alta frequência (LCP-FCCL). LCP-FCCL é feito usando filme LCP como substrato dielétrico através do processo de laminação de vácuo de alta temperatura. O coeficiente de expansão térmica do LCP é semelhante ao de cobre, e não é facilmente deformado em altas temperaturas. Ele pode resistir a processos de alta temperatura como montagem de superfície SMT.

Plateia de prata (Ag)Extremamente alta condutividade (resistência de cerca de 1,59 μ Ω·cm), adequada para cenários de alta frequência como antenas de onda de milímetros e placas de circuitos flexíveis.

Plateamento de nikel (Ni)Usado principalmente como camada de barreira para prevenir a difusão do cobre.

Plateamento de titânio (Ti) e plateamento de cromo (Cr)Como camada de transição, é a chave para aumentar a adesão de metais preciosos no LCP.

Exploração fronteiriça - cobertura de titânio de nióbio (NbTi)A empresa realizou pesquisas experimentais sobre filme fino LCP revestido de titânio de nióbio. De acordo com dados de teste, a taxa de atenuação do sinal de filme fino LCP revestido de titânio de nióbio é reduzida em cerca de 30% em comparação com materiais tradicionais na banda de frequência GHz.

5[UNK] Desde laboratório para produção em massa: produção em rolo para escala em rolo

A verdadeira barreira para a indústria do revestimento reside na capacidade de passar de amostras de laboratório a produção de massa de quilômetros. O Instituto Avançado de Tecnologia construiu independentementeLinha de produção contínua de revestimento de vácuoO processo de depósito físico de vapor (PVD) que combina sputtering de magnetrons e evaporação de vácuo pode continuamente depositar camadas de metal na superfície de filmes de polímeros flexíveis, alcançando produção em grande escala. Os substratos aplicáveis da empresa incluem vários materiais flexíveis como FEP, PI, PET, LCP, PPS, PEN, PP, etc. Apoia uma personalização flexível de parâmetros como largura de filme de 10-620 mm, espessura de revestimento e intervalo de tolerância. Desde pré-tratamento material, tratamento de superfície, depositação de revestimento até testes de produto acabado, a empresa alcançou controle preciso e otimização de processos ao longo de todo o processo.

6[UNK] Aplicação Implementação: De ZTE a Satélites Orbitais Baixos da Terra

Os produtos de filme LCP de Tecnologia do Instituto Avançado têm alcançado aplicações maduras em vários campos de alto nível.

Campo de comunicação de alta frequênciaÉ o maior mercado de aplicações. No final da estação de base, Tecnologia do Instituto Avançado eZTE CorporationO filme LCP revestido em ouro desenvolvido em colaboração tem sidoestação de base de ondas de 28GHz milímetrosRealizar aplicações em grande escala na China, reduzindo a atenuação do sinal de uma estação de base0.3dB/mQuando usado como substrato de antena de onda de milímetros de telefone móvel 5G em terminales móveis, este produto é mais fino e ligeiro (com espessura inferior a 0,05 mm) em comparação com materiais tradicionais de PTFE, e tem melhor força mecânica. Este produto pode suportarMais de 40 GbpsA transmissão ultra alta velocidade se tornou o material preferido para a interconexão GPU do servidor AI e cabos de dados USB4/Thunderbolt.

Automotive ElectronicsNo campo da condução inteligente, o filme LCP com placa de ouro pode ser usado em sistemas de radar de onda de 77GHz montados no veículo-50 a 200Manter a estabilidade do sinal dentro de um amplo intervalo de temperatura. A estabilidade química da camada de cobertura de ouro resiste efetivamente à corrosão de várias mídias químicas como o óleo de freio e o refrigerante.

Campo aeroespacialA fibra LCP doméstica entrou na cadeia de abastecimento por satélite de baixa órbita e é aplicada à camada central de asas solares flexíveis por satélite. O filme LCP revestido por ouro pode ser usado como componentes de transmissão de sinais para antenas de comunicação por satélite devido ao peso ligeiro e alta for ça do substrato LCP e à resistência à radiação da camada revestida por ouro.

Electrônica MédicaNo campo, com boa biocompatibilidade e controle preciso do tamanho, a placa de ouro LCP também é aplicada na fabricação de dispositivos médicos como dispositivos implantáveis e instrumentos cirúrgicos minimalmente invasivos.

7[UNK] Conclusão: Conectar um futuro mais inteligente com cobertura de precisão

De estações de base de ondas de 28 GHz a radares montados em veículos de 77GHz, de conectores de alta velocidade para servidores AI a asas solares flexíveis para satélites de baixa órbita, filmes LCP revestidos por ouro estão se tornando a "infraestrutura invisível" que sustenta a era da Internet das coisas.

Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. foi criado em 2016, com sede no distrito de Bao'an, Shenzhen. É uma empresa nacional de alta tecnologia especializada em materiais de escudo, materiais isoladores, materiais de condutividade térmica e revestimentos de metais preciosos. A empresa aprovou a certificação do sistema de gestão de qualidade ISO9001, e seus produtos cumprem os padrões militares GJB 773A e os requisitos ambientais RoHS. Ela tem a capacidade de apoiar campos de alto nível como aeroespaço, militar e comunicação 5G.

No campo da metalização de filmes finos LCP, a empresaadesão ao nível 5BO processo de cobertura de ouroAbaixo de 150Tecnologia de cobertura de ouro de baixa temperaturaRolar para rolar revestimento contínuo de vácuoA capacidade de produção em grande escala e a gama completa de soluções de metalização que cobrem ouro, prata, cobre, níquel, titânio, cromo, etc. fornecem soluções materiais confiáveis para os problemas de transmissão de sinais na era da comunicação de alta frequência. No futuro, a Tecnologia do Instituto Avançado continuará a cultivar profundamente o campo de revestimento de precisão, e pavimentar cada centímetro da "estrada de sinal" para a era 5G/6G com inovação tecnológica contínua.