20160921-5G-1圖題:羅杰斯先進(jìn)互聯(lián)解決方案事業(yè)部副總裁Jeff Grudzien

根據全球各大運營(yíng)商的公開(kāi)時(shí)間表,5G的商用時(shí)間可能會(huì )進(jìn)一步加快。據了解,在2018年的韓國冬奧會(huì )上,韓國運營(yíng)商就會(huì )提前提供5G服務(wù)。美國的Verizon也已搶先確定5G頻段,2020年日本的東京奧運會(huì )也會(huì )提供5G業(yè)務(wù), 因此5G的商用速度可能提前。

由于5G將采用更高的頻率,從過(guò)去的3Ghz以下逐漸上升為6GHz及微波頻段,這將給天線(xiàn)射頻材料帶來(lái)新的技術(shù)趨勢。在日前由羅杰斯及其獨家板材分銷(xiāo)商世強聯(lián)合主辦的“2016羅杰斯亞洲先進(jìn)互聯(lián)解決方案天線(xiàn)研討會(huì )”上,羅杰斯先進(jìn)互聯(lián)解決方案事業(yè)部副總裁Jeff Grudzien對國際電子商情記者表示,頻率不斷升高的過(guò)程中對板材損耗提出了更高的要求。在高頻率下如何做到更低損耗成為5G天線(xiàn)板材的一大挑戰。此外,由于5G MiMO天線(xiàn)數目和復雜度要遠遠高于4G的有源天線(xiàn)系統,所以對于提高天線(xiàn)集成度,降低裝配難度提出了更高的要求。另外由于需要在更小的尺寸上集成一定功率,5G相對4G對于材料的導熱率也提出了更高的要求。

對于5G來(lái)說(shuō)除了功率提升以及設備小型化之外,另一個(gè)挑戰是如何在更小的空間布局內完成散熱的功能。“我們公司在更高導熱率值的板材上有更多的研究,因為頻率的上升,所選的板材會(huì )比較的薄。如何在非常薄的材料上做出高導熱率值也是一個(gè)挑戰。”Jeff Grudzien同時(shí)表示,對于4.5G來(lái)說(shuō),隨著(zhù)4G在天線(xiàn)中加入越來(lái)越多的頻段,基站的鐵塔上已經(jīng)布置非常多的天線(xiàn),天線(xiàn)設計變得越來(lái)越復雜。因為功率提升,工程師希望把有源電路放到天線(xiàn)系統里,形成有源天線(xiàn)系統,這就需要將更多的部件放在一個(gè)有限的空間內。這種情況下多層PCB板開(kāi)始替代過(guò)去的電纜滿(mǎn)足復雜天線(xiàn)設計需求。

Jeff Grudzien表示,羅杰斯獨有的熱固型樹(shù)脂可以滿(mǎn)足以上提到的高頻、多頻,復雜天線(xiàn)系統的需求。在射頻領(lǐng)域,羅杰斯占有很大的市場(chǎng)份額。2014年,羅杰斯收購了天線(xiàn)領(lǐng)域的優(yōu)秀廠(chǎng)商雅龍,將其天線(xiàn)產(chǎn)品線(xiàn)進(jìn)行了更大擴展?,F在已經(jīng)形成了熱固熱塑兩大系列的天線(xiàn)板材,將在不同應用領(lǐng)域為客戶(hù)提供更多選擇。

PTFE材料與羅杰斯的碳氫化合物材料相比,通常具有較小的介質(zhì)損耗。并且,PTFE的抗老化性能也更優(yōu)。但由于材料本身較軟,并且隨溫度膨脹較大,所以在多層板設計中,具有局限性。但是羅杰斯通過(guò)不斷研究和改進(jìn),通過(guò)添加合適填充材料,提高了PTFE材料的硬度和改善了尺寸的漲縮,使得PTFE材料也能可靠的與PTFE材料或熱固型材料進(jìn)行多層板混壓。舉一個(gè)例子,RO3000TM系列線(xiàn)路板材料是熱塑性陶瓷填充聚四氟乙烯(PTFE)復合材料,介電常數(Dk)值范圍可從3.0到10.2。作為熱塑性材料,它的電氣性能不隨時(shí)間變化,不易受高溫影響,并且隨溫度變化也非常小具有較低的介電常數溫度系數(TCDk)。這相對于早期基于聚四氟乙烯(PTFE)的熱塑性線(xiàn)路板材料是一個(gè)大的改進(jìn)。另一方面,與熱塑性材料相比,羅杰斯碳氫化合物材料的加工與FR4十分相似,RO4835TM層壓板的金屬化過(guò)孔可以使用標準的加工工藝來(lái)完成,該材料Z軸 31ppm /℃的膨脹系數(CTE),基本上與銅的膨脹系數(CTE)17ppm /℃接近。同時(shí),如果選用Lopro銅箔,也能達到與PTFE材料可比的損耗值,兼具性能優(yōu)和加工易兩大優(yōu)勢。

“羅杰斯的技術(shù)優(yōu)勢還在于積累了大量的測試和質(zhì)量控制經(jīng)驗。我們的一致性非常高,有非常廣泛的產(chǎn)品選擇。我們的質(zhì)量控制體系能使我們在全球不同的地點(diǎn)都能生產(chǎn)出品質(zhì)和一致性非常高的產(chǎn)品。所以大家在使用板材的時(shí)候不必擔心,我們會(huì )提供本土化的支持。” Jeff Grudzien表示,羅杰斯的獨特價(jià)值在于不僅容易的加工生成多層板,多種材料同時(shí)還有輕便、低插損、低互調的優(yōu)勢。“我們的RO3003TM已經(jīng)在77GHz的汽車(chē)雷達(汽車(chē)射頻傳感器)得到了廣泛的應用。這表明了我們的產(chǎn)品已經(jīng)可以批量用于很高頻率的應用。”

物聯(lián)網(wǎng)通常由兩部分組成,一部分是基站,一部分是終端設備。“羅杰斯的產(chǎn)品已經(jīng)在基站基礎設施中廣泛應用。從終端設備來(lái)講,汽車(chē)里面,我們已經(jīng)有很多應用實(shí)例,比如多種汽車(chē)天線(xiàn), DSRC (專(zhuān)用短距離車(chē)間通訊)。羅杰斯有多年的技術(shù)積累和應用經(jīng)驗,羅杰斯的板材可以進(jìn)一步降低MIMO和有源天線(xiàn)系統的成本,使它們更廣泛地運用到5G領(lǐng)域,以提升數據通訊的容量。”Jeff Grudzien表示,目前中國市場(chǎng)在羅杰斯的全球業(yè)務(wù)中已經(jīng)占到了50% 以上。“我們熱固型樹(shù)脂的銷(xiāo)售額比全球所有的特氟龍板材( PTFE)加起來(lái)還要多。我們有足夠的涂覆線(xiàn)和壓合線(xiàn),可以滿(mǎn)足全球的市場(chǎng)需求。”Jeff Grudzien認為,過(guò)去5年中國市場(chǎng)發(fā)生了巨大變化,以往歐美設計、中國生產(chǎn)的模式逐漸轉變?yōu)楦嗟脑谥袊就猎O計。為了應對亞洲市場(chǎng)新增的客戶(hù)需求,羅杰斯在蘇州建有兩大工廠(chǎng),并采用數據分析控制生產(chǎn)的全程運作,提高了板材的生產(chǎn)效率,能夠滿(mǎn)足客戶(hù)的供貨需求,且近期還將執行TS-16949管理體系以更好滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)的要求。 由于充足的產(chǎn)能,我們各個(gè)產(chǎn)品線(xiàn)都有較短的交貨周期。

“我們這個(gè)事業(yè)部的主要產(chǎn)品是板材,或者叫覆銅基板(PCB材料)。我們在電子領(lǐng)域為工程師提供互聯(lián)解決方案。”Jeff Grudzien表示,羅杰斯已經(jīng)有180多年的歷史,從1960年就開(kāi)始進(jìn)入航天領(lǐng)域做板材。整個(gè)羅杰斯公司有三個(gè)事業(yè)部,作為工程材料的全球領(lǐng)導者,產(chǎn)品主要應用于清潔能源、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )、先進(jìn)交通以及其他需要苛刻穩定性的科技領(lǐng)域。包括應用于高效電機驅動(dòng)、汽車(chē)電氣化和可再生能源的電力電子解決方案;在移動(dòng)設備、機車(chē)內飾、工業(yè)設備和功能性服裝中具有密封、振動(dòng)管理和抗沖擊保護作用的的高彈體材料解決方案,以及用于無(wú)線(xiàn)基礎設施、汽車(chē)安全及雷達系統的先進(jìn)互聯(lián)解決方案。

“我們所在的ACS部門(mén)過(guò)去曾經(jīng)叫微波事業(yè)部,然后又改成先進(jìn)線(xiàn)路板材料事業(yè)部,現在叫先進(jìn)互聯(lián)解決方案事業(yè)部。原來(lái)我們只是提供材料,現在我們進(jìn)一步為客戶(hù)提供滿(mǎn)足其需求的互聯(lián)解決方案。”羅杰斯作為領(lǐng)先的材料解決方案供應商,正不斷努力,持續創(chuàng )新,為各行各業(yè)提供具有競爭力的高性能材料解決方案。先進(jìn)互聯(lián)解決方案事業(yè)部正幫助客戶(hù)實(shí)現更低損耗、更易加工、更高一致性及更高集成度的互聯(lián)解決方案,助力5G商用騰飛。