안테나 PCB 소재의 새로운 추세
5G 및 IOT와 같은 어플리케이션이 더 높은 주파수를 채택 할 때, 그들은 과거의 3GHz에서 6GHz 또는 심지어 2 내지 30GHz로 점진적으로 증가 할 것이고, 이는 안테나 RF 재료에 새로운 기술 동향을 가져올 것이다.
Rogers Advanced Board Materials Division의 부사장 인 Jeff Grudzien은 Rogers와 구성 요소 유통 업체 인 Shiqiang이 공동 후원 한 2016 년 Rogers Asia Advanced Interconnect Solutions 안테나 심포지엄에서 주파수가 증가하고 있다고 전하면서, 플레이트 손실은 매우 높은 요구 사항을 가지고 있습니다.
5G 안테나 패널의 경우 고주파수에서 손실을 줄이는 것이 중요한 과제입니다. 또한 5G Massive MiMO 안테나의 수와 복잡성은 4G 능동 안테나 시스템보다 훨씬 높습니다. 따라서, 안테나의 크기를 줄이는 데 더 많은 요구 사항이 부과됩니다. 또한 더 작은 크기로 더 많은 것을 통합 할 필요가 있기 때문에 5G 대 4G는 재료의 열전도율에 대한 높은 요구 사항을 제시합니다.
5G 및 IoT 필요에 대한 안테나 PCB 재료의 새로운 경향은 무엇입니까?
전력 부스팅 및 장치 소형화 외에도, 더 작은 공간 레이아웃에서 냉각 기능을 수행하는 방법이 있습니다. "우리 회사는 주파수의 증가로 인해 플레이트의 선택이 더 얇아 질 것이므로 더 높은 열전도도 값을 가진 플레이트에 대한 더 많은 연구를하고 있습니다.
매우 얇은 재료에서 우리의 높은 열전도도 값을 얻는 방법 또한 도전 과제입니다. Jeff Grudzien은 또한 5G 통신이 안테나에 점점 더 많은 주파수 대역을 추가함에 따라 기지국 타워에 이미 많은 안테나가 있으며 안테나 설계가 점점 더 복잡해지고 있다고 말했다.
전력이 증가하기 때문에 엔지니어는 능동 회로를 안테나 시스템에 설치하여 능동 안테나 시스템을 형성하기를 원하며 이로 인해 제한된 공간에 더 많은 구성 요소를 배치해야합니다. 이 경우 다중 레이어 PCB는 복잡한 안테나 설계 요건을 충족하기 위해 과거 케이블을 대체하기 시작했습니다.
Jeff Grudzien에 따르면 Rogers의 고유 한 열경화성 수지는 위에서 언급 한 고주파, 다중 주파수 및 복합 안테나 시스템의 요구 사항을 충족합니다. 무선 주파수 분야에서 Rogers는 큰 시장 점유율을 가지고 있습니다. 2014 년에 Rogers는 안테나 분야의 우수한 제조업체 인 Yalong을 인수하여 안테나 제품군을 확장했습니다. Yalong 인수 전에 Rogers의 안테나 솔루션은 열경화성 수지였습니다. 이 소재는 그 나라의 엔지니어들에게 익숙하지 않았기 때문에 주로 테플론 재질 (PTFE 열가소성 수지)을 사용합니다.
고온 처리는 일반적으로 고주파 회로 기판 처리 및 제조의 중요한 부분입니다. 유전체 프리프 레그의 형성부터 구리 클래드 라미네이트에 이르기까지 회로 부품의 최종 공정뿐만 아니라 인쇄 회로 기판 (PCB) 소재의 생산에는 가열이 필요합니다. 열가소성 및 열경화성 복합재는 모두 PCB의 유전체층 또는 구리 클래드 라미네이트의 제조시 접착제로서 사용되며, 각각 자체 특성 및 특성이 있습니다.
열가소성 물질은 일반적으로 단단하거나 경화되어 있지만 온도가 상승하면 용융점에 가까워지면서 천천히 부드러워집니다. 열가소성 재료는 유리 섬유 또는 세라믹 재료와 같은 필러로 보강 할 수 있습니다. 열경화성 물질의 경화 과정은 열 화학적 반응의 결과입니다.
예를 들어 두 개의 에폭시 수지가 함께 혼합되면 화학 반응이 일어나 재료가 경화됩니다. 이들은 초기에 연질 또는 액체이기 때문에, 열경화성 재료 및 충전제 재료는 간단한 공정 혼합에 의해 향상 될 수있다.
그러나 경화되거나 경화되면 열경화성 소재는 일반적으로 열가소성 소재보다 단단합니다. 열 경화 재료 경화 프로세스는 열가소성 재료처럼 다시 녹지 않는 비가역 열 화학 반응 프로세스입니다. 열가소성 물질은 주변 온도에서 안정하지만 경화 전 열경화성 물질의 유효 기간은 제한적입니다.
열가소성 물질은 전형적으로 열경화성 물질보다 전기적 손실이 적습니다. 또한 시간이지나면서 온도가 상승하면 열가소성 재료의 전기적 특성이 열경화성 재료보다 적게 변합니다. 열경화성 재료는 시간이 지남에 따라 산화됩니다.
산화 공정은 PCB 물질의 유전 상수 (DK)와 손실 계수 (DF)의 변화를 유발할 수 있으며 RF / 마이크로 웨이브 주파수와 같은 성능의 잠재적 인 변화를 일으킬 수 있습니다.
지속적인 연구와 개선을 통해 Rogers 과학자들은 PCB의 열가소성 및 열경화성 소재의 성능을 향상 시켰습니다. 적합한 필러 재료를 첨가함으로써 전기적 및 기계적 특성이 크게 개선됩니다.