LCP薄膜制备难在哪儿？一文看懂5大主流制备工艺

凭借低介电损耗、低吸水率以及稳定的尺寸性和强度，LCP成为了当下5G高频高速FCCL理想的基材。

所谓5G，其实准确来说可以分为“4.9G”和“5G”两个阶段。4.9G指的是在5G FR1频率范围内的Sub-6GHz频段；

而真正的5G则是在FR2毫米波频段，其频率最高可达29.5GHz。目前绝大多数的5G手机所在的频率范围，其实仍是在FR1阶段。

MPI作为改性料，其在介电损耗方面和LCP的差距不大。所以目前MPI也是5G的主流解决方案——仅限于FR1范围。

所以，在面临真正的5G频率的时候，MPI的损耗会呈指数上升，尤其是15GHz以上甚至是毫米波频率范围内，LCP的介电性能更优于MPI。

但为何如此优异的LCP材料目前没有被广泛使用呢？问题就出在成本上。

首先，LCP的供应几乎都被海外企业所垄断；其次LCP的加工工艺要求也非常高。在各领域中，LCP应用最为广泛的形式是以薄膜出现，而目前行业的一大瓶颈就在于，用于LCP膜用树脂，应该如何加工。

LCP薄膜的制备是LCP天线的主要瓶颈之一。由于原材料和薄膜厂商的供应链相对封闭，导致新进入厂商难以采购膜级树脂。此外，LCP薄膜工艺复杂，需要大量实践才能完成薄膜的制备，且薄膜制备后还要完成热处理和涂覆处理，因此合格的薄膜生产壁垒极高。

目前LCP薄膜生产方法主要是吹膜法、流延法以及溶液法等，不同的成膜工艺对树脂要求也不同。

今天，我们就将以图文结合的形式，详细介绍LCP薄膜当下主流的加工工艺。

01

吹膜法

吹膜法是将LCP树脂经挤出机熔融塑化后，经环形口模挤成管坯，同时以注入管坯里的压缩空气将其进一步吹胀，经过冷却、牵引、收卷后得到LCP薄膜。

02

挤出流延法

挤出流延法是目前LCP主流的加工工艺之一，也称为双向拉伸法。

LCP树脂经挤出机加热、熔融塑化后，会通过T型结构的成型模具挤出，并流延到冷却辊上，冷却降温定型后，再通过牵引、切边后收卷得到LCP薄膜。

03

涂布法

涂布法又称为溶液浇筑法，即把LCP树脂溶解后形成溶液，再涂布到承载膜上获取LCP薄膜，或直接涂覆到铜箔上获得FCCL。

这种工艺的优势在于，LCP是从无定型状态直接转变为经热处理的薄膜，可以规避注塑挤出成型带来的各向异性问题，同时可在溶液中添加更多助剂填料为产品进一步赋能。

04

挤出压延法

这种方法和挤出流延法较为相似，指将LCP熔融塑化后，通过辊筒多次挤压和延展，冷却定型后得到LCP薄膜。

相比于流延法，其制品厚薄精度和拉伸强度都更高，且操作简单、性价比较高。但压延往往为单向压延，LCP的各向异性问题目前亟待解决，此方法正在开发中。

国内LCP产业的机遇与挑战

LCP天线制备多个环节有着较高的技术门槛，其中LCP树脂合成及成膜的生产环节是最为关键的环节，核心技术由少数日美企业垄断。日美两国控制近80%的产能，导致薄膜制备厂商稀缺薄膜产能收缩，使得产业链核心的上游LCP材料供应紧缺。

1. 国内企业较少拥有自主产权的纯树脂生产技术：

1、目前国内企业大都不具备完全自主的LCP纯树脂生产技术；

2、虽有几家LCP生产企业巨资引进国外的LCP纯树脂生产技术，但技术及工艺还不够成熟，树脂产能暂未完全打开。

2. 5G时代，LCP薄膜国内企业涉猎不多：

1、由于LCP薄膜树脂技术有限，所以LCP薄膜生产技术更加匮乏；

2、真正掌握LCP成膜核心技术的仅有日本村田、可乐丽、住友化学和美国Superex等少数企业；

3、LCP薄膜价格居高不下，影响国内5G产业竞争力。

3. 企业竞争力不足：

1、薄膜级LCP树脂售价高达30万元/吨，原料成本高造成一部份企业花费高成本使用进口LCP改性树脂，品质性能稳定但成本较高；一部份企业使用二手料，产品稳定性较低，面向中低端市场；

2、原料的短缺影响新产品及新市场的开拓。

LCP行业发展趋势

1、国产替代渐成主流

随着5G建设推进，中国厂商如沃特股份、金发科技、普利特等以需求为导向，加速LCP树脂薄膜的研发和投产，实现LCP产业的国产化替代，预计产能扩产至4.3万吨，契合5G需求迎来红利发展。

2、应用领域不断拓展

LCP综合性能良好，同时兼具高分子材料和液晶材料的特点，可广泛应用于电子电气、航天雷达、医用器械、汽车工业、容器包装薄膜等领域。从应用领域来看，LCP材料早期主要应用于工业，随着科技发展所应用的领域逐渐扩宽。

电子电气是LCP材料目前的最主要应用领域，具体应用涵盖高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳等。随着5G通信技术升级，LCP天线可解决自动驾驶汽车的信号传输低时滞问题，且可保证高频高速信号传输的稳定性。此外，LCP天线毫米波雷达可探测的距离远，大大提高驾驶感测精度，因此LCP天线有望在自动驾驶领域实现高速渗透。

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