LCP(LiquidCrystalPolymer,即液晶聚合物/高分子)是一种由刚性高分子链结构组成的全芳族液晶聚酯类高分子材料。由于分子结构的特殊性,其拥有良好的振动吸收特性、低介电特性、自我增强效果、良好的耐药品性和耐热性、熔融粘度低、线膨胀率小、成型收缩率小、自熄灭性以及不易产生飞边等优异性能。
一、LCP的性能特征:
1.物理性能:自增强性,具有异常规整的纤维状结构特点,因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平;不增强时的收缩高异向性,纤维填充后可稍微降低,这种特性和其他塑料刚好相反;高尺寸稳定性和尺寸精度;
2.力学性能:优异的机械性能;厚度越薄,拉伸强度越大;熔接强度低;性能与树脂流动方向相关;几乎为零的蠕变;耐磨、减磨性优越;线性热膨胀率接近金属;机械特性中却存在各向异性。
3.耐热性能:优异的耐热性,热分解温度℃,高的热变形温度(-℃与品级有关)、连续使用温度(-50~℃)、耐焊锡焊温度(℃、10秒~℃、10秒)。
4.燃烧性能:有着出色的难燃性,不含有阻燃剂,其燃烧等级达到UL94V-0级水平,燃烧产物主要是二氧化碳和水,在火焰中不滴落,不产生有毒烟雾。
5.化学稳定性:耐腐蚀性能,LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀,对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水,接触后不会被溶解,也不会引起应力开裂。
6.电性能:优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高,耐电弧性良好。在连续使用温度-℃,其电性能不受影响。间断使用温度可达℃左右。
7.耐候性能:耐气候性、耐辐射性良好;对微波透明。
8.加工性:表观粘度受剪切速度和温度的影响较大,在适当的成型条件下,粘度可以变得较低;高流动性和低毛边性,非常适用于小型电子零部件的成型;溶融粘度低,流动性好,不需要过高的射出压力;对于具有复杂形状的薄壁,推荐中~高速成型,,对较厚壁的产品有熔接问题时,在考虑金属模具内通气口的同时,选择20~40mm/sec.中·低速成型较合适;表面非常平整光滑;薄型成型品存在脆性。
二、LCP在5G的应用:
随着电子设备向着更薄、更复杂的方向发展,对LCP的需求急剧增加。如今,通信速度越来越快,5G通信正在走向世界。由于这种新技术位于高频范围,所以对器件的材料提出更高的要求。
相比较高温尼龙,LCP材料具有极低的吸水性和更好的介电稳定性。LCP具有超低翘曲,高流动性,尺寸稳定性,适合应用在5G高速连接器。低介电常数,低介电损耗,电磁屏蔽的LCP材料还可以应用在:镜头模组/FPC等;
基站上的应用有:天线振子、移相器、高速连接器以及对耐高温、高流动性需求的热管理系统上。除了5G通信材料的应用,LCP具有尺寸稳定性,低挥发的LCP材料可以用于小型投影仪上。控制单元需要LCP材料的高耐热,低线性膨胀系数以及尺寸稳定性。
三、LCP应用在柔性电路板
软板又名柔性电路板,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,具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。软板的应用几乎涉及所有电子产品,如硬盘驱动器的带状引线、汽车电子、照相机、数码摄像机、仪器仪表、办公自动化设备、医疗器械等领域。对于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等,软板被用于制造射频天线和高速传输线。随着手机、平板、笔记本电脑和可穿戴设备等高端小型化电子产品的发展,对软板的需求越来越大。
LCP作为特种热塑性材料,可在保证较高可靠性的前提下实现高频高速软板。LCP具有优异的电学特征:
(1)在高达GHz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.,即使在GHz时也只增加到0.,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、多层板、IC封装、u-BGA、高频连接器、天线、扬声器基板等领域。随着高频高速应用趋势的兴起,LCP将替代PI成为新的软板工艺。
液晶高分子作为一种特殊的材料,随着液晶高分子的理论日臻完善,其在高性能结构材料、信息记录材料、功能膜及非线性光学材料等方面的作用将越来越多。
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