比亞迪：5G時代，手機天線制造在材料及工藝上面臨的挑戰(zhàn)

 一、什么是5G天線

5G天線是一個含芯片的模組，即天線點陣，16個小的米粒大小的天線，不可能用16根屏蔽線引出信號到射頻芯片了，需要就地解決與芯片連接難題。引出天線與點陣天線做成一體，一般一個芯片管理四個點陣。

圖 4G手機天線布局（金屬機殼及玻璃機殼）

圖 5G手機陣列天線模組

5G天線由三個典型應(yīng)用場景組成

• 寬帶寬，用戶體驗速率在0.1~1gpbs，峰值速率在10gbps，流量密度在10Tbps/km2；

• 超可靠低時延通信，主要的指標是端到端的時間延遲為ms級別；可靠性接近100%;

• 海量機器類通信，主要指標是連接數(shù)密度，每平方公里連接100萬個終端，10^6/km2。

二、5G時代手機天線對材料的挑戰(zhàn)

材料是射頻技術(shù)的關(guān)鍵，掌握射頻材料至關(guān)重要。

5G將需要新材料射頻電路的性能很大一部分取決于射頻材料和LTCC低溫陶瓷共燒封裝工藝。射頻器件的關(guān)鍵材料包括砷化鎵GaAs、氮化鎵GaN、電子陶瓷等；工藝包括LTCC、RFCMOS；模組封裝工藝主要是LTCC。而射頻天線的材料包括鐵氧體系列（鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體、鋇鐵氧體等）、超材料、導電高分子材料等。

三、5G時代對手機天線制造工藝的挑戰(zhàn)

1. IML技術(shù)

IML (In-mold Label) 即模內(nèi)鑲件注塑，其工藝非常顯著的特點是：表面是一層硬化的透明薄膜，中間是印刷圖案層，背面是塑膠層，由于油墨夾在中間，可使產(chǎn)品防止表面被刮花和耐摩擦，并可長期保持顏色的鮮明不易退色。

2. 涂層技術(shù)

涂層技術(shù)包括：電鍍技術(shù)，陽極氧化，等離子拋光，涂層技術(shù)，涂料與油墨，防指紋技術(shù)等。

在手機蓋板上應(yīng)用比較廣泛。

3. SBID&LDS技術(shù)

PI膜（聚酰亞胺）是不能用于10G頻率以上系統(tǒng)，因為，材料有一個叫損耗的指標，聚酰亞胺基材，在10Ghz以上損耗很厲害了。塑膠中毫米波段低損耗的材質(zhì)是液晶聚合物（LCP）和PPS材質(zhì)，但都需要再進一步改性成LDS基材。陶瓷基材在手機天線的應(yīng)用將越來越廣。

圖 主要工藝流程

SBID/LDS 工藝能夠為設(shè)計布局提供更多選擇：內(nèi)外表面都是可以利用的，側(cè)壁可以作為電路載體。通孔金屬化更是一種高效安全的連接方式。

四、5G時代電連接技術(shù)的挑戰(zhàn)

• RF連接器可能很小，如果可以在提高性能、簡化安裝并減少可能的人為錯誤的同時減小連接器的尺寸，便有了充分更換的理由。

• 連接器配合過緊或過松、中心線未正確對齊的連接器或暴露于灰塵、污跡或潮濕環(huán)境下連接器很容易產(chǎn)生的PIM（無源互調(diào)失真）問題。

• 連接器異種金屬接點、被腐蝕金屬表面、金屬氧化物接點或其他位置產(chǎn)生信號的混頻，會產(chǎn)生相當高級別的諧波與寄生信號。

• 射頻連接器將迎來高速增長，但部分周邊連接器逐步減少甚至會被取代。

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