〈分析〉一文解析 LCP優勢在何處?

一文解析 LCP優勢在何處? (圖片:AFP)
一文解析 LCP優勢在何處? (圖片:AFP)

5G 帶起許多新材料的應用,從 2017 年蘋果 iPhone X 及 iPhone 8 開始導入 LCP 天線後,天線軟板材料已由過去的 PI 漸漸走向 LCP(液晶高分子) 發展。

LCP 是一種熱塑性的有機材料,由於 LCP 材料性能具備低吸濕、耐化性佳、高阻氣性及低介電常數 / 介電耗損因子等特性,再加上具有良好的可彎曲性,方便組合設計,可滿足電子產品小型化的趨勢,使其在 5G 高頻訊號傳輸的應用場景中很快擴展開來。

而傳統 PI 材料的介電常數和損耗因子較大、吸溼性較高、可靠性較差,因此 導致高頻傳輸訊號耗損嚴重,已經無法適應 5G 的高頻高速趨勢。

即使 PI 演進至 MPI,但伴隨著未來更高頻率的毫米波段開始應用,MPI 的傳輸亦將受到限制,因此更高頻率的訊號傳輸需求目前唯有 LCP 能滿足。

資料來源: 鉅亨網彙整製表
資料來源: 鉅亨網彙整製表
 (資料來源: CKNI, 鉅亨網彙整製表) 通訊技術不斷升級帶動手機天線材料持續進化
(資料來源: CKNI, 鉅亨網彙整製表) 通訊技術不斷升級帶動手機天線材料持續進化

根據前瞻產業研究院數據顯示,目前全球 LCP 樹脂材料產能約 7.6 萬噸,主要集中在日本、美國和中國,比重分別為 45%、34% 和 21%。由於美國和日本企業在 20 世紀 80 年代就開始量產 LCP 材料,而中國進入 LCP 產業較晚,所以長期依賴美日進口。

從市占率來看,Celanese、寶理塑料株式會社及住友三家企業產能占全球比重高達 66%,顯示 LCP 產業集中度高。

資料來源: 前瞻研究院, 鉅亨網製圖
資料來源: 前瞻研究院, 鉅亨網製圖

不過,近幾年來隨著金發科技、普利特、沃特、聚嘉新材料等企業陸續投產,中國 LCP 材料產能正快速成長。

2018 年全球 LCP 需求量約 7 萬噸,隨著 5G 技術普及,LCP 市場將可保持成長趨勢。前瞻研究院預估到 2020 年,其全球市場規模可達 7.8 萬噸。

(資料來源: 前瞻研究院)LCP 需求趨勢 (萬噸)
(資料來源: 前瞻研究院)LCP 需求趨勢 (萬噸)

此外, LCP 應用領域不斷擴大,在電子電器領域,可應用於高密度連接器、 線圈架、線軸等;在汽車工業領域,可用於汽車燃燒系統零件、隔熱部件、精密零件、電子零件等;在航太領域上,則應用於雷達天線遮罩、耐高溫耐輻射外殼等領域。而目前主要應用還是在電子電器領域,比重高達 73%。

進入到 5G,電子產品對 PCB 材質有更新的要求,一方面要求高頻高速訊號傳輸,另一方面 5G 催生出更多的 IC 晶片,因此也需要更為複雜多層的 PCB。

若從應用層面來看,汽車電子要求 PCB 具備有較佳的溫度、濕度的環境適應力和振動負荷、大功率高電流與高熱量的負荷、高頻高速訊號傳輸負荷,及高密度小型化的需求。而醫療設備則要求 PCB 朝向小型化和輕量化發展。

整體而言,由於功能和環境的特殊性,PCB 未來將朝向高精度、微型化發展。而 LCP 材質具有耐高溫、可承受高機械強度,及電絕緣性能佳等特性。因此在 PCB 材料的世代更新中,成為一種不可或缺的重要原料。
 


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