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5G 毫米波通訊市場(chǎng)發(fā)展，在天線封裝技術(shù)(Antennas in Package，AiP)演進(jìn)下，開(kāi)啟整合射頻元件與天線的進(jìn)程方向。其中，天線為收發(fā)射頻訊號(hào)的被動(dòng)元件，掌握通訊質(zhì)量、訊號(hào)功率、頻寬與速度等通訊指標(biāo)，然而若想將天線整合在射頻元件中，天線材料的介電常數(shù)與損耗正切將是關(guān)鍵。
依目前封裝現(xiàn)況，可區(qū)分為傳統(tǒng)軟性印刷電路板 FPC 技術(shù)、新型天線封裝 AiP 技術(shù)等 2 類。AiP 技術(shù)根據(jù)使用材料不同，大致可分為陶瓷、有機(jī)材料及環(huán)氧模壓樹(shù)脂等，目前主流大多選擇有機(jī)材料 LCP(Liquid Crystal Polymer)，其原因?yàn)?LCP 擁有低介電常數(shù)值(2.9)及低損耗正切(0.003)等，這些特性使得天線擁有較小的訊號(hào)干擾和較佳的傳輸性。
手機(jī)天線由傳統(tǒng) FPC，逐步分支成為整合一體的天線封裝 AiP 技術(shù)
現(xiàn)行的智能型手機(jī)天線結(jié)構(gòu)，多由銅箔制成的軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit，F(xiàn)PC)組成，其中，天線材料需考量介電常數(shù)、損耗正切等，但最重要的因素之一則為材料柔軟性，而 LCP 的材料特性正好適用于 FPC 技術(shù)中。
由于手機(jī)發(fā)展，屏幕顯示面積已有逐漸變大趨勢(shì)(由 80%上升至 93.8%)，在留給天線的空間只剩 3～5mm 情形下，容易導(dǎo)致天線與屏幕間相互產(chǎn)生干擾，使得天線較難以透過(guò) FPC 方式擺放于手機(jī)周邊。
另一方面，5G 毫米波技術(shù)逐漸發(fā)酵使得微縮天線成為可能，在此情勢(shì)帶動(dòng)下，新型 AiP 技術(shù)的想法也漸漸受到重視。
借由新型 AiP 技術(shù)，將射頻元件與天線整合于一體，再透過(guò) LCP 材料加以封裝，最終達(dá)到縮減 PCB 板面積、縮小天線尺寸、提升手機(jī)屏幕的使用面積。
LCP 材料特性，成為 AiP 技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵
5G 毫米波之天線封裝 AiP 技術(shù)是為了避免訊號(hào)的流失與衰弱，將射頻元件與毫米波陣列天線盡可能的接近擺放在一起，因而衍生出的新型態(tài)封裝技術(shù)。然而為求設(shè)法將毫米波陣列天線與射頻元件結(jié)合，除了必須使用先進(jìn)的封裝技術(shù)外(如覆晶、硅穿孔、系統(tǒng)級(jí)封裝等)，還需填充 LCP 材料于內(nèi)部層中，作為 FPCB 板(Flexible Printed Circuit Board)使用，以降低訊號(hào)干擾、提升訊號(hào)的傳輸能力。
▲AiP 結(jié)構(gòu)圖；拓墣產(chǎn)業(yè)研究院整理
如同上述，LCP 是一種熱塑性有機(jī)材料，結(jié)構(gòu)為剛性分子鏈組成的芳香烴聚酯類產(chǎn)品，由于它具備優(yōu)異的材料特性，因此適合作為 AiP 技術(shù)的填充材料，其特性如下：
110GHz 高頻下使用，依然保有穩(wěn)定的介電常數(shù)值 2.9；
損耗正切小，即使在 110GHz 高頻中，只有微幅增加到 0.0045；
熱膨脹系數(shù)小，適合用于高頻封裝中等；
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