射频和高速数字信号带来了用于连接器、pcb和其他互连的新型液晶聚合物材料的发展。
液晶聚合物(lcp)正经历高速通信技术带来的需求激增，特别是细间距组件，如高频连接器、板对板连接器、低通绝缘支架或有源天线单元(AAU)上的偶极子。
液晶聚合物是介于普通固体和液体之间的一类特殊材料。它们的化学结构完全由芳香族组成，但与其他芳香族聚合物不同。它们的刚性分子骨架具有独特的物理、机械、流变学和热性能。这些材料还表现出特殊的流动行为，一旦加工温度达到液晶转变温度点，其粘度就会急剧下降。此外，LCPs对剪切力非常敏感，这表明聚合物在剪切方向上高度定向。
热致性LCP材料在高温熔化后表现出液晶特征，与溶致性LCP不同，溶致性LCP在溶解于溶剂后显示出这些特征。本文主要讨论热致性LCPs。
新的应用程序
虽然LCPs不是一种新的材料家族，但它们目前受到了人们的关注，因为它们的性能符合5G电子应用的更高要求。为了实现2gb /秒的非常高的速度，5G信号以更高的频率(1 GHz至39 GHz)传输，带宽高达100 MHz。在这些条件下，信号传输受到介电常数(Dk)的二分之一和耗散系数(Df)的一次方的显著影响。因此，具有非常小的Df值的材料对于减少信号传输损耗至关重要。液晶聚合物因其对称、刚性和相对低极性的化学结构而以低、稳定的Dk和Df特性而闻名。
良好的介电性能并不是5G电子应用的唯一材料要求。为了处理更高的数据负载、更高的频率和更快的速度，用于5G基础设施的印刷电路板(pcb)——如基站、服务器和天线——正在用新材料进行重新设计和重新想象。这些新的PCB设计可能具有需要更少空间的柔性基板。为了在电路板上容纳更多的功能，组件越来越小，壁越来越薄，需要高流量材料提供良好的尺寸稳定性。由于紧密封装的组件产生额外的热量，热管理变得越来越重要，并且需要更高的耐热性来承受表面贴装技术(SMT)中使用的无铅焊接所产生的260ºC至280ºC的温度。
在小型基站、基站和天线等外部5G应用中，pcb暴露在恶劣的环境中。用于板装组件的聚合物的水分吸收会对其介电性能产生负面影响。
热致性LCP属性解决了所有这些挑战。这些材料提供高流量(比其他聚合物好10到100倍)，用于pcb的细间距电子元件的成型。更高的流量使制模机减少填充复杂几何图形的周期时间。
与半结晶聚合物相比，LCPs提供了更好的尺寸稳定性，这有助于提高PCB应用中的设计精度和焊接精度。这是因为半结晶材料，如聚醚醚酮(PEEK)和聚邻苯二胺(PPA)，在其玻璃化转变温度(Tg)和结晶温度(Tc)之间的温度范围内经历后结晶，在此期间它们的聚合物链被重新排列。由于这种重新排列，由半结晶材料制成的零件有变形的风险，如翘曲甚至开裂。结晶后行为是相当复杂的，因为它取决于结晶动力学和加工条件。这些问题可以通过LCPs消除。由于它们的液晶行为，它们的结构和形态在固态和液态之间保持不变。
LCPs的另一个优点是其高耐热性，远高于其他聚合物。正常情况下，纯LCP树脂的热变形温度可达240ºC ~ 280ºC，但对于玻璃纤维或特殊矿物增强的LCP化合物，热变形温度可提高到260ºC ~ 320ºC。
低吸水率也是LCPs的一个重要特性，其紧密包裹的晶体结构提供了很少的水分空间。其他塑料，如聚酯，容易吸收水分，这降低了它们的介电性能。相比之下，lcp的低Dk和Df性能不随湿度的变化而变化，使其适合于aou等外部应用。例如，在干燥条件下，LCPs和PPA等半结晶聚合物具有相似的吸水水平(LCPs为0.006%-0.01%，PPA为0.1%)，但在暴露于雨水或其他重水分后，PPA的吸水性百分比可能上升到0.3%。
新一代材料
为了满足5G电子产品日益严格的要求，以及消费电子产品和智能家电中的苛刻应用，供应商正在开发下一代lcp。这些材料可以为超薄壁(0.2 mm - 0.1 mm)组件提供更高的流量，在刚度和延展性之间实现微调平衡，控制无铅焊接过程中可能发生的起泡，以及极低的翘曲。其他新材料可能提供超低的Dk性能或提供非常高的热导率，以实现大功率器件和半导体的高效散热，用于大规模数据传输应用。
LCPs的另一个增强是激光直接结构(LDS)功能的结合，这是3D模压互连设备(MID)技术的领先工艺(图1)，为多个LDS天线与PCB焊接等应用提供解决方案。这些设备的3D形状允许将电子元件更紧密地集成到可用空间中。
5G和其他技术的全球采用为lcp提供了新的机会，并正在刺激这些材料的更高性能等级的开发。通过用LCPs取代传统的半结晶聚合物，制造商可以实现更小、更复杂的设计、更高温度的制造以及用于5G基础设施和设备的先进电子设备的可靠部署和运行所需的卓越性能。
了下:连接器技巧
