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改性PPS在5G天线振子上的应用,每年数10亿产值,多家上市公司受益

2019年5G基站建设如火如荼,不管是中国,美国,还是韩国,以及中东地区,各个地方上的速度都很快。



           

             

为满足5G网络容量的要求,传统的MIMO技术将升级为MassiveMIMO,助力提升频谱利用率和降低干扰。5GMassiveMIMO技术下的天线数量将呈几何级数增加,达到64/128/256个,驱动单基站天线数量剧增。 天线振子是天线的核心部件。天线振子作为天线的主要组成部分,主要负责将信号放大和控制信号辐射方向,同样可以使天线接收到的电磁信号更强。


根据天线的形态,天线振子形态也包括多种多样,有杆状、面状等;根据加工工艺,主要有钣金、PCB、塑料等。传统4G天线振子多以金属钣金为主,组装更多的靠人工,效率低下。高精度、低重量和低成本的5G塑胶天线振子有望逐渐成为市场主流。这其中离不开聚苯硫醚PPS的功劳。


一般的5G基站,背面采用压铸的铝合金,对着用户的一面是塑胶天线罩,通常可以采用PP+玻纤改性的材料。基站内部,靠外面的是天线振子,然后连接连接器、滤波器,然后到收发模块,最后是线路板。天线振子采用40%玻纤增强改性PPS,嵌件注塑后,激光粗化,然后化学镀,形成电路。其中选择性电镀激光工艺适用于较大型的设备,包括宏基站天线。


相比金属,PPS的重量轻,同时有利于天馈一体化,采用注塑的工艺,然后金属化,生产效率高,人工成本低。


一种可能制造方法包括以下步骤:


  • 注塑成型制得具有预定结构的振子本体;
  • 对所述振子本体的表面进行机械粗化处理,超声波清洗;
  • 对所述振子本体进行化学镀镍,在所述振子本体的表面形成化学镍层;
  • 在所述化学镍层上激光镭雕形成阻隔线,以在所述振子本体表面分隔出电镀区和非电镀区;
  • 电镀铜处理,在所述振子本体的电镀区上形成镀铜层;
  • 退化学镍处理,去除所述振子本体的非电镀区上的化学镍层;
  • 电镀锡处理,在所述镀铜层上形成电镀锡层并进行锡保护处理。


PPS塑胶振子应用优势:


  • 振子成本略低于金属振子,显著低于PCB振子 
  • 天线整机装配测试工作量减少2/3 
  • 重量是金属振子的1/10,略低于PCB振子 
  • 集成度高,如1×6振子尺寸不大于350*50*20mm
  • 产品整体良率高
  • 选型PPS+40%GF材料,有效提升塑件稳定性及射频性能低损耗 


这里的PPS注塑后金属化和传统改性材料LDS工艺技术有点类似,稍微不同的是,改性塑料里面不添加LDS的助剂。采用特殊工艺活化以后,然后化学镀。这种三维表面金属化工艺可在大部分的非金属的普通材料上实现立体线路,可实现在650*650*650mm尺寸范围内(如1×6、1×12等)的多种塑胶振子的量产,产能可以迅速扩充。


5G塑胶天线振子的量产方案中,塑胶供应商有:塞拉尼斯、帝斯曼、SABIC、同益等。PPS预计每个基站可以用到2KG(含水口),也就是说每一百万个基站大约需要2000吨,材料的成本大概需要2亿元。不过材料的附加值不是最高的,做成天线振子的产值起码是塑料的材料的5倍,每1百万个基站,天线振子的产值至少10亿元。这么大的产值涉及的供应商也是不少的,也包括不少上市公司:

硕贝德(300322)

此前有报道对于5G基站天线一侧,硕贝德主要通过和LDS天线工艺相似的塑料振子来切入。


通达集团(00698.HK)

通达集团已就应用于5G主流大规模多输入多输出天线(Massive MIMO)完成对雷射直接成型(LDS)、塑胶电镀(POP)的基站天线单机应用的研发。其中,通达集团已研发了基站天线单机内的塑胶天线振子,其具备导向和放大电磁波的作用,使天线接收到的电磁信号更强。在5G天线振子数目增加时,将可达到重量更轻及集成度更高。


信维通信(300136)

信维通信下半年看点还有无线充电、EMI和EMC还有一小部分基站天线振子。基站天线振子,其方案和过去手机LDS很相似,只是工艺技术转嫁到基站一侧。基站还有很多产品,移动终端、汽车这类都是我们聚焦,基站振子是我们的突破口,今后规划会有其他产品,现在需要脚踏实地取得客户认可。


飞荣达(300602)

飞荣达在互动平台上回复有关与华为合作关系的提问时透露,公司有给华为提供5G基站用的选择性电镀天线振子。


科创新源(300731)

科创新源投资建设了注塑、镭雕及电镀产线,形成了全制程的生产能力,专注于经营 5G 通信系统用塑料金属化器件的研发和生产,公司已完成主要通信设备厂商塑料电镀振子的供应商资格认证和研发打样工作,并将进入小批量供货阶段。10月23日晚间公告,拟以发行股份及支付现金的方式购买东创精密100%股权。东创精密在 5G 设备注塑结构件产品方面具备较成熟的业务体系,且与华为拥有良好的合作关系,如果本次交易完成,东创精密将成为公司的全资子公司,其 5G 设备注塑结构件产品业务将有力增强公司的 5G 业务体系,有利于实现公司对 5G 通信产业的战略布局。


同拓光电

除了以上公司外,生产天线振子的同拓光电近期也获得了数千万融资。同拓光电成立于2012年,是一家靠自主研发的工艺技术为5G无源器件提供三维表面金属化工艺解决方案的企业。公司技术已经过近10年的大规模量产迭代,目前已发展成为国内“镭雕+金属化”综合产能最大的5G无源器件(5G手机天线、基站振子天线)制造企业之一,其手机天线峰值月出货量已突破千万件。


材料产业迎来了5G新时代,在应用端手机、基站、物联网、汽车等硬件载体都将对5G新材料有更多的需求和更高的要求。欢迎长按下方二维码加入艾邦5G材料交流群进行交流,共谋发展进步!


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