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5G已来!新材料、新工艺共推消费电子再腾飞

2019-05-22

近年来,随着经济水平的提升与消费升级,促进着电子电器产品的档次提升,在材料、外观、用户体验等多维度不断提升,同时在高端化、智能化、个性化定制、差异化、轻薄化、材料耐用性、能源效率、绿色环保、消费者保护等方向深入发展,给人们的生产生活带来了深刻变革。


许多企业开始通过采用新材料、新设计及新工艺,来完善电子电器产品的性能及丰富产品外观,进行产品的不断创新与改良。


 


随着5G对手机产品功能要求的提高,手机材料面临更高的挑战和性能要求


5G与折叠屏时代的材料机遇


从材料角度突破同质化竞争,已成为一些电子电器企业的“葵花宝典”,尤其在竞争激烈的手机行业。


2018年全球智能手机市场销量下滑,5G技术则被视为最后的救命稻草。有分析称,2020年全球将迎来5G手机换机潮。随着5G对手机产品功能要求的提高,手机材料面临更高的挑战和性能要求。5G,不仅仅为手机行业带来变革,更为新材料开启了充满机会的时代。在这其中,LCP(液晶聚合物)材料的手机天线就很被看好。


LCP是属于芳香族的热塑性聚酯,它有两种类型:一种是溶致液晶,溶于溶剂时具有液晶性质。另一种是热致液晶,熔化时具有液晶性质。目前,热致性液晶聚合物主要用于电子工业,因为LCP对于小型电子设备具有优异的性能,并且主要适用于注塑成型的大规模生产。在商品化的工程塑料中,LCP具有很高的流动性,能填充细小及薄壁的产品,在无铅回流工艺的高热稳定性及优良的环保阻燃性,极低的吸水性,较短的成型周期,低收缩率等特点。


电子工业的高速发展对LCP提出了许多新的要求,其中一个要求是介电性能,LCP因其本身固有的低介电常数而闻名。如今,通信速度越来越快,5G技术在高频范围(1-20GHz),所以对器件的材料提出了低介电常数和介电损耗的要求,同时具有良好的可加工性来制造具有复杂设计的零件。虽然LCP具有较低的介电常数,但是大多数等级的LCP还没有满足工业要求的低介电常数规格。中国特种高分子材料研制领域的重要企业——深圳市沃特新材料股份有限公司,即已开发出几个新等级来覆盖所需的介电常数范围,以满足工业要求。新等级在10GHz下介电常数在2.5-8.0,而大多数传统的LCP等级范围为DK在3.7-4.5。


随着5G时代的到来与全面屏的快速渗透,LCP软板天线的需求会进一步增加,以解决5G时代智能终端机产品对高速高频传输和轻薄化的需求。


 


与5G一同刷爆朋友圈的还有“折叠屏”!三星、华为、柔宇、努比亚已纷纷推出折叠屏手机,让“折叠屏”从概念走向应用。2019年将是折叠屏手机的爆发元年,随之零组件多个领域将受益,其中与塑料加工有关联的CPI膜环节将迎来新的发展机遇。


可折叠手机盖板既要求可折叠,又要保证不易划伤。原来使用的玻璃盖板无法满足可折迭的要求,将被淘汰掉,具可挠特性的塑料类无色聚酰亚胺(Colorless Polyimide,CPI)膜有望成为折迭屏的理想盖板材料。在制造CPI时,需于表面进行数十微米厚的硬质涂布工艺,如使用混合材料硅氧烷,有望使得CPI的触感接近玻璃,并提升CPI的强度。目前具备CPI膜量产能力的厂商主要包括韩国科隆工业、日本住友化学、韩国SKC等厂商。


创新工艺技术顺应趋势


 


对于电子电器行业,塑料的应用趋势是美观、薄壁化、节能环保、以塑代钢、轻量化等,塑料要在电子电器行业得到创新应用,离不开创新设备和工艺的支持。


在现代消费电子这一细分领域,最小的壁厚、完美的造型、光泽的外观是对产品外壳的最高要求。奥地利恩格尔公司推出 variomelt变模温注塑技术,其基本工作原理是在注射熔体之前,模腔被加热,而在熔体完全填满模腔之后,模腔又被冷却下来,从而提高了熔体与模壁之间的接触温度,使表面层的固化慢下来。这得以产生出不带皱痕或流痕线的高光泽表面质量。


通过这种针对性的温度变化进行表面优化,预成型的有机片材完美地与PC-ABS 注塑成型,结果就是,尽管几种材料的收缩等级不同,但产品仍然具有非常均匀平坦的表面、特别薄的壁厚和坚固的外壳,不会出现流痕线,效果相当不错,从而满足到市场要求。variomelt 注塑技术理想地用于现代消费电子产品,如导光板、镜头、设计零部件和其他产品等多种用途。


人们对电子电器产品的需求在不断地发生着变化,可靠性高、成本低的新材料与新工艺技术将总是被市场所追逐。




来源:CPRJ 中国塑料橡胶

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