探析LCP软板的优势与劣势

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天风国际近日下调了iPhone XR的预估出货量，缘由是市场需求疲软、市场竞争和中美贸易战。当中投资建议里面点名了iPhone XR的主要供应商嘉联益，其营收和盈利有可能受到一定的影响。

手机天线材料工艺迎革命

嘉联益是苹果供应链的企业之一，位于台湾，其主要供应天线软板。近一两年由于软板新材料的革命，LCP工艺的软板已经逐渐替代传统软板和同轴信号线缆，最明显的变化就是从上一年开始iPhone X已经导入LCP材质的FPC天线，而嘉联益便是其中之一的供应商。

FPC市场大而且很常见

软板也就是FPC，英文是Flexible Printed Circuit Board，我们一般称为软板或者柔性电路板、柔性印刷线路板等。它是是以柔性覆铜板（FCCL） 制成的一种具有高度可靠性，绝佳可挠性的印刷电路板。

天线软板应用

实际软板的应用在我们生活是非常常见的，几乎涉及了我们所有的电子产品。例如从最初的DIY装机的硬件驱动器的带状引线，数码相机和摄像机都有应用，规模大一点的汽车电子也有软板的应用，仪器仪表、办公自动化设备、医疗器械也涉及。

以下截取了手机、笔记本、汽车上需要用到软板连接的元器件。

智能手机上的应用

笔记本电脑上的应用

汽车上的应用

可以看到软板的应用范围很广，需求市场也很大。有统计显示，中国的FPC市场规模会达到300亿以上。随着手机、平板、笔记本电脑和可穿戴等小型化终端的发展，同时消费者对于产品形态的下一步革新，诸如全面屏、柔性屏幕等采用，FPC的需求只会有增无减。

LCP软板推动FPC市场革新

FPC也就是软板市场经历了多年的发展，传统的PI软板已经逐渐显示出应用的劣势，尤其在高频传输方面。旧材料的局限和劣势也推动该领域新材料新工艺的发展，而LCP工艺的软板也逐渐走入大众的视野。

LCP是一种新型的热塑性有机材料，可以保证在较高可靠性的前提下实现高频高速传输。LCP具有良好的电学特性：在高达110GHz的全部射频范围几乎能保持恒定的介电常数，一致性好；其次，正切损耗非常小，仅为0.002，即使在110 GHz时也只增加到0.0045，非常适合毫米波应用；再次，热膨胀特性非常小，可作为理想的高频封装材料。

这些电学特性可以令LCP软板能在4G和5G时代应用在终端天线方面，应对无线传输逐渐向高频高速方向的转变，尤其在毫米波上的应用。

LCP软板成为5G主流天线工艺

软板的应用范围很广，不过通过新型材料工艺，其会助力终端的天线的发展，尤其在很快到来的5G网络。

以手机为例，日常大家可能都是关心手机的屏幕、处理器、内存等部件，却很少关注到天线。位于射频前端的天线因为距离用户比较远，位于通信技术的底层，所以日常大家的关注点并不在此，可是它对于智能手机无线终端的作用是很关键的。

5G和物联网的趋势下，前端射频和天线已经开始收获的关注。天线顾名思义，它负责这首发射频信号，它决定了通信质量、信号功率、信号带宽、连接速度等通信指标。

回归到我们的手机应用，智能手机包含的Cellular（LTE/ TD-SCDMA/ FD-SCDMA/ WCDMA/ CDMA2000/ GSM等）、BT、Wi-Fi、GPS、NFC等诸多射频前端功能模块，这些不同模式的通信方式令我们实现文字、语音、视频通信、上网、网页浏览、地图定位、文件传输等一系列的应用。我们需要无线连接，而连接便需要依靠天线进行信号的发射和接受。

手机等无线终端设备需要应对不同环境工况，而软板已经成为天线的主流材质工艺。天线可以分为网络覆盖天线和终端天线，前者为基站天线，我们不展开说，主要说说我们常用的手机等无线终端天线，包括手机天线、手机电视天线、笔记本电脑电线、GPS天线等。

对于智能手机来说，由于行业和市场发展，随着手机外观设计的一体化和高度集成化，内部空间不断减少，这对于天线的设计可以说是极高的难度。手机的天线已经从早期的外置天线发展为内置天线，同时软板已经成为主流工艺，超过7成。

随着逐步踏入5G时代，通信频率也将会全面进入高频领域，高速大容量也会成为主调。根据5G的发展路线图，第一阶段是6GHz以下的应用，而在2020年后，第二阶段便是毫米波（30-60GHz）的应用。

智能手机等终端天线的信号频率不断提升，高频应用越来越多，而高速的网络连接需求也越发增多。软板作为终端设备中的天线和传输介质，技术升级是必然的。

传统软板遇瓶颈 LCP崛起

传统软板由铜箔、绝缘基材、覆盖层等构成的多层结构组成，使用铜箔作为导体电路材料，PI膜作为电路绝缘基材，PI膜和环氧树脂粘合剂作为保护和隔离电路的覆盖层，经过一定的制程加工成PI软板。

目前应用较多的软板基材主要是聚酰亚胺(PI)，但是由于PI基材的介电常数和损耗因子较大、吸潮性较大、可靠性较差，因此PI软板的高频传输损耗严重、结构特性较差，已经无法适应当前的高频高速趋势。

前面已经说到，LCP（液晶聚合物）是一种新型的热塑性有机材料，可以保证较高可靠性的前提下实现高频高速。

它具有以下电学特性：（1）在高达110GHz的全部射频范围几乎能保持恒定的介电常数，一致性好；（2）正切损耗非常小，仅为0.002，即使在110 GHz时也只增加到0.0045，非常适合毫米波应用；（3）热膨胀特性非常小，可作为理想的高频封装材料。

目前LCP主要应用在高频电路基板、COF基板、IC封装等领域，可以预见，随着高频高速应用的趋势越来越明显，LCP这种新型工艺将会替代PI成为新的软板工艺。

LCP可以实现更高的小型化

以手机为例，随着全面屏等兴起，产品形态改变、更多组件加入、更大的电池等等，这些都是导致手机内部空间进一步压缩的原因。天线可以用于设计的空间越来越小，天线阵列等小型化手段层出不穷。