在 5G 通信技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)下,5G 線路板需同時(shí)滿足高頻信號(hào)傳輸與高效散熱的雙重要求。然而,傳統(tǒng)線路板材料在提升散熱性能時(shí),往往會(huì)導(dǎo)致介電性能下降,反之亦然。如何通過(guò)材料創(chuàng)新解決這一矛盾,成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。
5G 線路板從散熱角度來(lái)看,高導(dǎo)熱材料的引入是重要突破口。例如,將石墨烯、碳納米管等納米級(jí)碳材料與傳統(tǒng)線路板基材結(jié)合,可顯著提升材料的熱導(dǎo)率。石墨烯具有超高的熱導(dǎo)率,能夠快速傳導(dǎo)熱量,有效降低線路板的溫度。當(dāng)在聚酰亞胺(PI)基材中均勻分散適量的石墨烯納米片后,復(fù)合材料的熱導(dǎo)率大幅提升,同時(shí)還能保持良好的柔韌性和機(jī)械性能,適用于 5G 線路板的復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外,金屬基復(fù)合材料也是散熱材料創(chuàng)新的方向,鋁基、銅基復(fù)合材料憑借出色的導(dǎo)熱能力,可快速將熱量散發(fā)出去,為解決散熱問(wèn)題提供新方案。
5G PCB在介電性能方面,低介電常數(shù)(Dk)、低損耗因子(Df)的材料是關(guān)鍵。新型的含氟聚合物材料,因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu),具備優(yōu)異的介電性能,能有效減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗和延遲。例如,聚四氟乙烯(PTFE)基復(fù)合材料,其 Dk 值低、Df 值小,可滿足 5G 高頻信號(hào)傳輸?shù)男枨蟆5@類材料往往存在加工難度大、機(jī)械性能差等問(wèn)題,通過(guò)添加高性能纖維或納米顆粒對(duì)其進(jìn)行改性,在提升機(jī)械性能的同時(shí),維持良好的介電性能。
除了單一材料的改進(jìn),采用復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是解決矛盾的有效途徑。研發(fā)多層復(fù)合結(jié)構(gòu)材料,將高導(dǎo)熱層與低介電層合理組合。在靠近發(fā)熱元件的區(qū)域使用高導(dǎo)熱材料,迅速傳導(dǎo)熱量;在信號(hào)傳輸線路區(qū)域采用低介電材料,確保信號(hào)質(zhì)量。通過(guò)這種分層設(shè)計(jì),可在一塊線路板上同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效散熱和良好的介電性能。
電路板廠智能響應(yīng)材料的開(kāi)發(fā)為解決這一矛盾帶來(lái)新思路。一些溫敏型材料,在溫度較低時(shí)表現(xiàn)出良好的介電性能,滿足信號(hào)傳輸要求;當(dāng)溫度升高時(shí),材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,暴露出高導(dǎo)熱的特性,快速散熱。這種智能響應(yīng)特性,使得材料能夠根據(jù)實(shí)際工況自動(dòng)調(diào)節(jié)性能,有效解決散熱與介電性能的矛盾。
通過(guò)不斷的材料創(chuàng)新,將高導(dǎo)熱、低介電材料的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合,采用復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和智能材料開(kāi)發(fā),有望解決 5G 線路板散熱與介電性能的矛盾,推動(dòng) 5G 通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

汽車BMS板
醫(yī)療設(shè)備FPC
通訊功放 PCB
汽車傳感器板PCB