5G 时代背后的隐形力量LCP 材料：高频高速连接器的“超级英雄”
5G 时代背后的隐形力量LCP 材料：高频高速连接器的“超级英雄”
在新一代信息通讯蓬勃发展的当下，世界正经历着前所未有的数字化变革。AI、云技术、智能驾驶、机器人、远程办公等场景已经深入到人们生活和工作的方方面面。这些复杂而先进的应用场景都建立在海量数据的基础之上，数据的采集、处理、存储和传输成为了关键环节。而且，整个系统必须确保稳定运行，任何一个小的失误都可能导致严重的后果。
在这个数据驱动的时代，高频高速数据传输连接器扮演着 “中枢系统” 的角色。它们就像是星际间的桥梁，连接着智能操作系统的各个部分，使信息能够在其中无缝流动，各个组件得以高效协同工作。无论是数据处理中心内服务器之间的高速数据交互，还是移动终端与基站之间的信息传递，连接器的性能都直接影响着整个信息通讯系统的效率和稳定性。因此，连接器的质量和性能成为了信息通讯领域关注的焦点。
LCP 材料让连接器在高频高速应用中表现卓越
满足高频高速数据传输需求
在数据处理中心、服务器、交换机、路由器和移动终端等场景中，数据处理量呈现出爆 炸式增长，数据传输也朝着高频高速化发展。这对连接器提出了超可靠低延时的严格要求。
金发科技推出的 Vicryst®LCP 材料涵盖多种型号，实现了介电常数 (Dk)、介电损耗 (Df) 定制化这一关键创新。不同介电常数的材料能够对产品特性阻抗进行调节，从而满足不同的阻抗匹配以及个性化设计需求。更低的介电损耗则可以有效降低插入损耗，确保数据在高速传输过程中的准确性和完整性。这一系列特性使得连接器在高频高速数据传输应用中能够精准、稳定地工作，为信息的快速流通提供了有力保障。
适应高电压工作环境
除了高频高速传输性能，连接器还需要在高电压环境下可靠运行。LCP 材料具有良好的耐电弧性能和耐压强度，能够在高电压下正常工作而不容易发生电击和击穿现象。这种在高电压环境下的稳定性，进一步拓展了连接器的应用范围，使其能够满足如工业交通、军事航天等高端领域对高压环境下数据传输的需求。
LCP 材料助力连接器符合环保要求
应对环保法规挑战
随着社会对环境保护的重视程度日益提高，高频高速连接器的应用不仅要满足功能需求，还必须符合严格的环保法规。在通信、工业交通以及军事航天等高端领域，RoHS（限制在电气和电子设备中使用某些有害物质的指令）和 WEEE（关于电子电气设备回收的指令）等法规对连接器的环保性能提出了明确要求。无卤、符合环保法规的连接器因对环境影响小、对人体健康危害低而受到广泛青睐。
自阻燃与低污染特性
金发科技研发的自阻燃 UL94 V - 0@0.1mm LCP 材料具有显著的环保优势。这种材料在不添加任何阻燃剂的情况下就具有自熄性，能达到 0.1mm 下 V - 0 级的阻燃标准。在燃烧过程中，它产生的烟尘和有毒气体排放低，这不仅提升了使用过程中的安全性，还减少了对环境的污染。此外，PFAS（全氟和多氟烷基物质）因在环境中的持久性受到全球限制，而 LCP 作为一种高性能工程塑料，能够在不使用 PFAS 的情况下提供优异的性能，符合环保大趋势。
LCP 材料保障连接器高效集成
高耐温性确保焊接稳定
在 CPU Socket 和 GPU 插槽等数据处理连接器的应用中，焊接工艺是确保连接器性能的关键环节。LCP 材料的高耐温性在这一过程中发挥了重要作用。金发科技的 LCP 材料具有极高的耐热性，其热变形温度（HDT）范围在 190℃至 350℃之间，持续使用温度 (CUT) 通常高达 260°C。在使用 SMT 工艺时，这种高耐热性可确保焊接过程中材料的稳定性和可靠性。对于需要在高温条件下工作的 PFAS 替代材料来说，LCP 是一个理想的选择，为连接器在复杂的电子设备环境中的稳定集成提供了有力支持。
适应高温工作环境的长期可靠性
在高温工作环境下，连接器需要长期保持稳定可靠的性能。LCP 材料的高耐温性不仅体现在焊接过程中，还体现在其长期使用过程中。这种材料能够在高温条件下保持良好的性能，不会因为温度的影响而出现性能下降或损坏的情况，从而保证了连接器在整个生命周期内的高效运行，为数据处理系统的长期稳定工作奠定了基础。
LCP 材料提升连接器的稳定性
高精度连接器的尺寸稳定性需求
在高精度连接器的应用中，材料的尺寸稳定性至关重要。在高温环境下，哪怕是微小的尺寸变化都可能导致插针准确性出现偏差，进而影响整个连接器的性能。因此，要求材料在高温下依旧具有高尺寸稳定性（CTE:＜10ppm∥/30ppm⊥），以确保插针的准确性和精密成型。
LCP 材料的优异尺寸稳定性表现
金发科技的 LCP 材料具有优异的尺寸稳定性，即使在高温下也能保持较低的收缩率和热膨胀系数。这种特性使得连接器在高温工作环境中能够实现精确匹配，保证了长期可靠性。无论是在数据中心的长期运行，还是在移动终端的复杂使用环境中，LCP 材料都能让连接器保持稳定的性能，为数据的准确传输提供保障。
LCP 材料的特性与分类及其在 5G 时代的应用
LCP 材料的特性与分类
LCP（液晶高分子聚合物）是 80 年代初期发展起来的一种新型高性能特种工程塑料，属于芳香族热塑性聚酯，是一种由刚性分子链构成的，在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的各向异性状态（液晶态）的高分子物质。根据形成液晶相的条件，LCP 可分为溶致性液晶 LLCP 和热致性液晶 TLCP。溶致性液晶 LLCP 可在有机溶液中形成液晶相，但这种类型的聚合物只能在溶液中加工，不能熔融，多用作纤维和涂料。热致性液晶 TLCP 在熔点或玻璃化转变温度以上形成液晶相，这种类型的聚合可在熔融状态加工，不但可以通过溶液纺丝形成高强度纤维，而且可以通过注射、挤出等热加工方式形成各种制品。我们所说的 5G 通信用 LCP 材料指的是 TLCP，它可通过熔纺、注射、挤出、模压、涂复等工艺加工成型，具有优异的成型加工性能。
LCP 在 5G 时代的广泛应用
与其他有机高分子材料相比，LCP 具有独特的分子结构和热行为。在熔融状态下，LCP 分子排列像棒状一样直，在成型时，剪切应力的作用下，进一步提高了这种排列取向，表现出极好的各向异性，这种取向有序的特殊结构使其具有自增强效果，机械性能优异，强度极高，并且尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、自阻燃性、加工性等性能良好，耐热性好，热膨胀系数低。由于分子骨架对称性高，再加上液晶本身结构使主链的运动受限，LCP 在高频段表现出极低的介电常数和介电损耗。因此，在 5G 时代设备对于材料的各项性能要求（特别是介电性能要求）越来越高的背景下，LCP 材料凭借优异的性能被广泛应用于高速连接器、5G 基站天线振子、5G 手机天线、高频电路板等方面。
在高速连接器中的应用
5G 传输速度大幅提升，为了确保数据传输的可靠性，需要提升高速连接器的性能，从而增加了对低介电低损耗的连接器材料的需求。LCP 材料具有极低的吸水性和更好的介电稳定性，以及超低翘曲、高流动性、尺寸稳定性等特点，非常适合应用在 5G 高速连接器中，为 5G 网络中的数据快速准确传输提供了保障。
在天线振子中的应用
振子是天线内部最为重要的功能性部件，出于减重降本的目的，塑料振子受到关注。目前塑料振子已经导入量产的是 LDS 工艺，采用的是 LDS - LCP 材料。LCP 材料具有极低的介电损耗、良好的耐热耐燃性以及极低的热膨胀系数，在 5G 高频段竞争优势明显，能够有效提升天线振子的性能，保障天线的高效工作。
在手机天线中的应用
在手机天线领域，LCP 材料也有着重要应用。LDS - LCP 材料除了应用在天线振子上，还可以应用于手机天线。据了解，预计安卓系智能终端将选择以 LDS 等成熟工艺为主的 5G 天线解决方案。LCP 材料具有高流动、薄壁成型和尺寸稳定等特性，超高的耐温特性可通过回流焊制程。此外，手机天线方案还有软板天线，LCP 软板天线实际上是采用 LCP 为基材的 FPC，并承载部分天线功能。LCP 天线具有低介质损耗、较低的吸湿性、介电常数和介电损耗随着频率的低波动性等优点，同时，软板具有良好的弯折性，可取代同轴电缆，大大节省手机空间。
在高频高速电路板中的应用
在 5G 时代，对高频传输绝缘材料的要求非常高，要保证信号在传输过程中的损失降至最小。LCP 材料突出的高频介电性、尺寸稳定性、耐热性，使其成为非常理想的 5G 高频高速电路板基材。除了手机天线 FPC 外，LCP 基材的电路板还可应用于 5G 关联通讯、笔记本电脑、智能穿戴、汽车毫米波雷达、远程医疗、高清无线视频实时传播等领域，为 5G 时代的各种电子设备提供了稳定的信号传输基础。
LCP 材料的产业现状与国产化进程
材料产业随着 5G 新时代的到来面临着新的机遇和挑战。在应用端，手机、基站、物联网、汽车等硬件载体都对 5G 新材料有更多的需求和更高的要求。从供应端来看，LCP 合成门槛高，全球生产 LCP 树脂的企业不多，产能主要集中在美国、日本、中国。其中，塞拉尼斯、宝理塑料以及住友化学这三家企业拥有全球 63% 的 LCP 产能，掌握 LCP 产业链垂直整合能力，占据垄断地位。
相对而言，国内企业进入 LCP 领域较晚，产品长期依赖美日进口。然而，随着 5G 进程加速，LCP 材料市场需求快速增长，国产化需求更加迫切。近年来，国内企业不断进行技术储备研发，LCP 树脂生产技术日趋成熟，沃特股份、金发科技、普利特等企业 LCP 树脂陆续投产，国内 LCP 产能快速增长，国产化进程加速。这不仅有助于打破国外垄断，保障国内 5G 产业发展的材料供应，也为国内材料产业的升级和发展提供了机遇。
综上所述，LCP 材料从满足高频高速数据传输、符合环保要求、保障高效集成到提升稳定性等多个方面，全面塑造了新一代连接器，在 5G 时代及未来的信息通讯领域发挥着不可替代的重要作用。随着技术的不断进步和产业的持续发展，LCP 材料的应用前景将更加广阔。