5G浪潮中，Rogers將面臨怎樣的新材料挑戰？

5G發展如火如荼，終端方面已經出了華為、三星、小米等，基站是華為的菜，那麼基站中最重要的高頻板材又出自哪裡呢？

2019年3.15當天，機器人網&國際電子商情在世強硬創峰會上採訪了羅傑斯（Rogers）副總裁劉建軍，了解到5G浪潮中基站天線核心板材的一些特點、要求和挑戰。

在5G基站中，對天線板材的厚度要求，高密度要求，損耗要求等都大大提高了，同時，5G對頻譜效率的要求也大大提高，各個方面對天線板材都提出了新的挑戰。

羅傑斯（Rogers），作為全球基站天線射頻高頻板龍頭，其實早已布局5G。

作為全球領先的特種板材供應商，羅傑斯高頻板在全球市佔率高達50%以上，在基站天線射頻領域有20年的行業經驗。公司在美增設第三個研發中心，重點布局5G產品研發，並已推出針對5G天線射頻的高頻板。

2016年通信基站天線射頻的高頻板占公司收入佔比22%，隨著2019年開始5G試商用，全球5G多收多發天線滲透率進一步提升。

由於5G將採用更高的頻率，從過去的3Ghz以下逐漸上升為6GHz及微波頻段，這將給天線射頻材料帶來新的技術趨勢。在日前由羅傑斯及其獨家板材分銷商世強聯合主辦的「2016羅傑斯亞洲先進互聯解決方案天線研討會」上，羅傑斯先進互聯解決方案事業部副總裁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天線板材的一大挑戰。此外，由於5G MiMO天線數目和複雜度要遠遠高於4G的有源天線系統,所以對於提高天線集成度，降低裝配難度提出了更高的要求。另外由於需要在更小的尺寸上集成一定功率，5G相對4G對於材料的導熱率也提出了更高的要求。

對於5G來說除了功率提升以及設備小型化之外，另一個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挑戰。」Jeff Grudzien同時表示，對於4.5G來說，隨著4G在天線中加入越來越多的頻段，基站的鐵塔上已經布置非常多的天線，天線設計變得越來越複雜。因為功率提升，工程師希望把有源電路放到天線系統里，形成有源天線系統，這就需要將更多的部件放在一個有限的空間內。這種情況下多層PCB板開始替代過去的電纜滿足複雜天線設計需求。

Jeff Grudzien表示，羅傑斯獨有的熱固型樹脂可以滿足以上提到的高頻、多頻，複雜天線系統的需求。在射頻領域，羅傑斯佔有很大的市場份額。2014年，羅傑斯收購了天線領域的優秀廠商雅龍，將其天線產品線進行了更大擴展。現在已經形成了熱固熱塑兩大系列的天線板材，將在不同應用領域為客戶提供更多選擇。 PTFE材料與羅傑斯的碳氫化合物材料相比，通常具有較小的介質損耗。並且，PTFE的抗老化性能也更優。但由於材料本身較軟，並且隨溫度膨脹較大，所以在多層板設計中，具有局限性。但是羅傑斯通過不斷研究和改進，通過添加合適填充材料，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行多層板混壓。舉一個例子，RO3000TM系列線路板材料是熱塑性陶瓷填充聚四氟乙烯（PTFE）複合材料，介電常數（Dk）值範圍可從3.0到10.2。作為熱塑性材料，它的電氣性能不隨時間變化，不易受高溫影響，並且隨溫度變化也非常小具有較低的介電常數溫度係數（TCDk）。這相對於早期基於聚四氟乙烯（PTFE）的熱塑性線路板材料是一個大的改進。另一方面，與熱塑性材料相比，羅傑斯碳氫化合物材料的加工與FR4十分相似，RO4835TM層壓板的金屬化過孔可以使用標準的加工工藝來完成，該材料Z軸 31ppm /℃的膨脹係數(CTE)，基本上與銅的膨脹係數(CTE)17ppm /℃接近。同時，如果選用Lopro銅箔，也能達到與PTFE材料可比的損耗值，兼具性能優和加工易兩大優勢。

「羅傑斯的技術優勢還在於積累了大量的測試和質量控制經驗。我們的一致性非常高，有非常廣泛的產品選擇。我們的質量控制體系能使我們在全球不同的地點都能生產出品質和一致性非常高的產品。所以大家在使用板材的時候不必擔心，我們會提供本土化的支持。」 Jeff Grudzien表示，羅傑斯的獨特價值在於不僅容易的加工生成多層板，多種材料同時還有輕便、低插損、低互調的優勢。「我們的RO3003TM已經在77GHz的汽車雷達（汽車射頻感測器）得到了廣泛的應用。這表明了我們的產品已經可以批量用於很高頻率的應用。」

同時，羅傑斯通過在線資源中心來幫助設計和選材，大大方便了天線的設計，進一步促進了5G的實用和，加快了5G商用的速度。

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