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5G换机潮即将来临,LCP薄膜国产化提速
作为5G天线的核心膜材,LCP薄膜一直是近几年行业的热点话题。随着5G技术应用的全面推进,通讯频率的进一步提高,LCP薄膜材料高频下介电常数低,介电损耗低且稳定的特性使其在通讯基站、移动终端上优势显著,国内外企业近几年也争相布局。

一、LCP薄膜迎5G机遇,核心技术壁垒高


LCP薄膜具有低吸湿性,高耐化性,高阻气性的特点,与传统基材相比,LCP的介电常数和介电损耗随着频率的变化波动非常小,高频信号传输稳定性优越,正切损耗非常小,仅为0.002,即使在110GHz时也只增加到0 .0045,属于低介电常数和低介电损耗因子的介电材料,非常适合毫米波应用。

表  几种主要基板材料射频参数

基板

材料

射频参数

Dk

Df

操作频段

FR-4

3.9-4.3

0.02-0.025

<10GHz

PTFE

2.17-3.20

0.0013-0.009

<20GHz

LTCC

(低温共烧陶瓷)

5.7-9.1

0.0012-0.0063

<12GHz

PI

4.0

0.004-0.007

<10GHz

LCP

2.9-3.16

0.002-0.0045

<110GHz


因此,可以说LCP是一种非常理想的5G高频高速电路板基材,可广泛应用于5G手机天线、摄像头软板、笔记本电脑高速传输线、智能手表天线等领域。

根据中国信息通信研究院统计数据,2021年1月,中国国内手机市场总体出货量4012.0万部,其中5G手机出货量2727.8万部,占同期手机出货量的68.0%,创月度新高。业内预测,近2~3年势必会出现5G手机的换机潮,目前整个5G手机产业链都已经处在积极的备货状态当中。可以预见未来5G智能终端市场爆发将引爆LCP薄膜市场需求 。


实际上,LCP薄膜生产企业较为稀缺,LCP薄膜也不是你想买就能买的。因为LCP材料表观粘度受剪切速度和温度的影响较大,在流动方向表现出强烈的各向异性,实际制造过程成膜率低,技术壁垒高。从LCP树脂到薄膜需要突破从分子设计、化学反应、工艺控制、成型加工等大量技术瓶颈。LCP薄膜生产制约因素主要有:

1)LCP薄膜的加工技术壁垒较高,工艺复杂,设备要求高;
2)薄膜制备对制膜树脂性能要求高,薄膜级树脂生产厂家少。

目前薄膜级LCP树脂生产企业国外有塞拉尼斯、宝理、住友化学、世洋树脂等,国内有沃特股份、金发科技、普利特、聚嘉新材、清研高分子等企业。

二、细数薄膜生产商,国产替代势头猛


目前国内的5G手机生产商用的LCP薄膜多依赖进口,主要集中在日本。5G高频通信技术的发展促进了LCP薄膜产业的进步,近年来,全球LCP薄膜生产企业数量不断增加。

国外企业


01

美国Superex polymer


美国Superex polymer是最早投入LCP薄膜制作的公司,是Foster-Miller Inc子公司,通过旋转模头调控不同方向剪切应力,以调控分子排列顺向性制成LCP薄膜。

02

伊势村田制作所


几年前,村田制作所生产销售的高性能软板MetroCirc™ 让LCP基板一战成名,所采用的LCP薄膜是由全资子公司伊势村田制作所生产 (原Primatec Inc.) 。Primatec是开发、制造、销售以液晶聚合物电子材料(LCP)等为中心的各种高功能聚合物的厂商,村田制作所于2016年收购了Primatec,为其生产LCP薄膜,仅供内部使用,2017年更名为伊势村田制作所。


图   MetroCirc™


官网:https://corporate.murata.com/ja-jp/group/isemurata


03

Kuraray


Vecstar™是世界上第一个基于Kuraray独特成膜技术开发的液晶聚合物薄膜。其优异的电学性能使其适用于高速电路和高频电子器件,被广泛用作电路板基板材料。可乐丽完成西条工厂的LCP薄膜产能扩张,加上鹿岛工厂产能,到2020年下半年其Vecstar™ LCP薄膜的产能达到每年180万平方米。

图   Vecstar™

官网:https://www.kuraray.co.jp/

04

日本千代田


日本千代田以特殊成型方法、分子取向排列控制技术实现液晶聚合物的薄膜化,产品名:PELLICULE LCP。

图  PELLICULE LCP的应用案例

官网:http://www.chiyoda-i.co.jp/

05

日本电化株式会社DENKA



日本电化株式会社利用在载带和食品容器中培育的挤压加工技术开发出5G通信用液晶聚合物(LCP)薄膜,具有LCP良好的电气性能以及成本优势,不仅可用于柔性基板,还可用于厚度方向上具有优异尺寸稳定性的刚性基板上。目前已在伊势崎工厂安装年产300万平方米的产线,以满足5G相关需求。

图  LCP薄膜


官网:https://www.denka.co.jp/

06

共同技研化学株式会社KGK



KGK的LCP薄膜是一种特殊的溶液浇铸液晶全芳香聚酯薄膜,产品名:SARAS。KGK特殊溶液浇筑法是将原料树脂粒溶解在有机溶剂中,然后将溶液倒在平面输送带上,使其干燥形成膜的方法。KGK在群马县富冈工厂批量生产5G液晶聚合物(LCP)薄膜。

图  LCP薄膜 SARAS


官网:https://www.kgk-tape.co.jp/

国内企业


07

沃特股份(002886)



沃特股份于2014年收购三星精密LCP全部业务,现已具备年产8000吨LCP 材料能力。根据下游客户的不同的成膜工艺,相继开发出适合于涂覆和双向拉伸工艺的多种薄膜级树脂,LCP薄膜级树脂已实现量产。

2020年8月31日,沃特股份发布公告表示,全资子公司重庆沃特拟与沙金共同出资设立控股子公司沃特特种薄膜(重庆)新材料有限公司,研发生产液晶高分子(LCP)薄膜等新型高分子薄膜材料。目前沃特LCP薄膜已量产。

官网:http://www.wotlon.com/

08

普利特(002324)



普利特的LCP产品系列包括:LCP合成树脂材料、LCP薄膜材料、LCP纤维材料。目前普利特的LCP薄膜洁净厂房已经装修完毕,量产设备已经到位,正在紧密安装调试中,规划产能300万平方米LCP薄膜。目前普利特LCP薄膜已经开始量产。

官网:http://www.pret.com.cn/

09

聚嘉新材



聚嘉新材目前正加紧进行LCP薄膜以及LCP纤维生产设备的调试,预计一期项目最快今年一季度实现量产。按照计划,甬川聚嘉二期项目将于2022年6月底全面投产。待二期项目全部投产后,甬川聚嘉将形成年产300万平方米薄膜、3600吨LCP改性树脂、3000吨LCP纤维、500万平方米LCP纤维布以及100吨LCP微粉的综合产能。

图  LCP薄膜


官网:http://www.copolymen.cn/

10

金发科技(600143)



金发科技开发了LCP薄膜专用树脂,已具备量产能力。自建了LCP薄膜成型试验线进行成膜技术探索和积累,采购了LCP薄膜产业化设备,于2020年第四季度进行安装调试。

官网:http://www.kingfa.com.cn/

11

信维通信(300136)



信维通信在 LCP 业务领域布局多年,已形成“LCP 材料-->LCP 天线-->LCP 模组”一站式解决方案能力,搭建了 LCP 生产线,具备量产能力,建设的LCP产线是从薄膜到模组全制程能力的生产线。目前,该生产线的产能大概为 1-2 万平方米/月的规模。

官网:https://en.sz-sunway.com/

12

南京贝迪



南京贝迪总投资11亿元长沙5G新材料生产基地项目,建设年产300万平方米LCP薄膜、5000万片VC超薄散热膜以及锂电池隔膜的研发制造基地。


官网:http://www.bready.cn/

此外,国内东材科技的LCP薄膜也处于研制阶段。国内LCP薄膜生产企业大多首先是对薄膜级LCP树脂进行开发,再延伸扩展到LCP薄膜的生产上,从树脂到薄膜具有完善的知识产权布局,竞争力凸显,国产LCP薄膜未来将大有所为。

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