上海2019年12月30日 /美通社/ -- 行業(ye)領先(xian)的精密儀器(qi)及衡器(qi)制造商與服務(wu)提供商梅(mei)特勒(le)-托利多近期為中國5G全產(chan)業(ye)鏈關(guan)鍵材料性(xing)能(neng)分析(xi)和表征(zheng)提供熱分析(xi)解決方案。
5G作為構建萬物互聯(lian)的(de)基(ji)礎保障(zhang)技術正(zheng)趨(qu)于成熟，它帶來了新一輪(lun)的(de)科技創(chuang)新周期，對全產業(ye)鏈器(qi)件原材(cai)料、基(ji)站(zhan)天線、通信網(wang)絡設備、系(xi)統(tong)集成與服務商等(deng)產生了積極影響。比(bi)(bi)如，相比(bi)(bi)于4G，5G的(de)數(shu)據量(liang)更(geng)大、發(fa)射頻(pin)率更(geng)大、工作的(de)頻(pin)段也更(geng)高，這需要基(ji)站(zhan)用(yong) PCB 有更(geng)好(hao)的(de)傳輸(shu)性(xing)(xing)能(neng)和散(san)熱性(xing)(xing)能(neng)，也就意(yi)味著 5G 基(ji)站(zhan)用(yong)PCB要使(shi)用(yong)高頻(pin)率下(xia)低損(sun)耗(hao)、尺寸穩定(ding)性(xing)(xing)和耐(nai)熱性(xing)(xing)更(geng)好(hao)的(de)電子基(ji)材(cai)。再如，改性(xing)(xing)聚(ju)酰(xian)亞胺（MPI）憑借其損(sun)耗(hao)因(yin)子小、耐(nai)熱、耐(nai)撓曲、低熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)（CTE）、易于實現(xian)微細圖形(xing)電路加工等(deng)特性(xing)(xing)有望在(zai)未(wei)來5G時(shi)代(dai)脫(tuo)穎而出，不(bu)僅可應用(yong)于5G天線材(cai)料，而且(qie)可用(yong)于折疊屏的(de)柔性(xing)(xing)OLED及(ji)柔性(xing)(xing)電路板(ban)（FPC）的(de)柔性(xing)(xing)襯底等(deng)。
針對實際(ji)的工(gong)藝(yi)生產(chan)過(guo)程(cheng)以及電(dian)子(zi)器件的高(gao)溫加(jia)工(gong)制(zhi)程(cheng)，5G產(chan)業鏈關鍵材(cai)料的一些重要(yao)性(xing)能參(can)數需要(yao)通(tong)過(guo)熱分析儀(yi)器來進行表征，并且評估其可靠(kao)性(xing)，甚至實現通(tong)過(guo)熱分析技術(shu)的反饋信息(xi)優化工(gong)藝(yi)條(tiao)件呢。
梅特勒-托利多提供的熱分析超越系列涵蓋了差示掃描量熱儀（DSC）、閃速差示掃描量熱儀（Flash DSC）、熱失重分析儀（TGA）、同步熱分析儀（TGA/DSC）、熱機械分析儀（TMA）、動態熱機械分析儀（DMA）和熔點儀，提供了全面的、創新的材料表征技術，實現了對5G產業鏈關鍵材料的快速、高精準、可重復的性能測試，為科學研究和工業生產提供了系統的解決方案。以下是具體案(an)例(li)解析：
1、5G基站用(yong)PCB的使用(yong)上限溫度
玻璃化轉變溫度（Tg）是工程塑料使用溫度的上限，而當PCB的填充樹脂材料發生玻璃化轉變時，PCB的整體力學性能、尺寸穩定性和介電性能都將發生較大偏移，故此 PCB需要足夠高的Tg。差示掃描量熱儀（DSC）是測試Tg最為普遍的一種熱分析手段，在發生玻璃化轉變的過程中，樣品的比熱會出現特征性變化，在DSC曲線上表現出臺階式的轉變。梅特勒-托利多提供的DSC 3 及DSC 3+搭載多對熱電偶技術的傳感器，具有業內最高的量熱靈敏度。遵從IPC-TM-650 2.4.25D標準測試方法，如圖1所示，采用DSC3+，PCB經歷了兩次升溫測試，得到Tg為139.13攝(she)氏度(du)。
2、5G關鍵材(cai)料(liao)的熱穩定性(xing)
熱穩定性可以采用熱失重分析儀（TGA）對材料的熱分解溫度Td進行測定表征，通常失重5%所對應的Td是5G關鍵材料最為關注的溫度點。梅特勒-托利多提供的TGA 2及TGA/DSC 3+搭載梅特勒超微量天平，靈敏度高，具有行業內最好的USP最小稱量值，能夠測量微弱的樣品質量變化，并且無可匹敵的STARe軟件可以幫助實現復雜的數據分析。圖2為在TGA/DSC3+下測試得到的不同供應商PI膜的TGA曲線，如1號PI膜失重5%的溫度點為572.47攝氏(shi)度。該實驗方(fang)法及數(shu)(shu)據分(fen)析簡(jian)便易操作，可(ke)提供可(ke)重復性(xing)及高(gao)精準的數(shu)(shu)據結果，是5G關鍵材(cai)料熱穩定性(xing)檢測的最(zui)佳解決方(fang)案。
3、5G關鍵(jian)材(cai)料(liao)的尺寸穩定性
優異的尺寸穩定性是各元器件穩定運作的結構保障，而諸如PCB和PI膜等材料必須具備足夠小的線性膨脹系數CTE。然而，在實際的加工和應用場合中，PCB易受局部過熱而引起基板樹脂的軟化、分解，并最終導致基板發生分層和爆板，所以PCB的爆板時間Td需足夠長。熱機械分析儀（TMA）主要應用于檢測CTE、Tg、軟化點、相轉變等物理變化過程，并可以用來評估不同加工工藝或原材料配方之間產生的性能差異。因此，可以采用TMA表征CTE、Tg和Td。梅特勒-托利多提供的TMA/SDTA 2+是業內唯一能準確測量樣品溫度的TMA，位移分辨率達到0.5 nm，可以實現無需空白基線修正，并具有獨家的-0.1 N的負力，幫助實現一些特殊的應用測試（如凝膠點的表征）。如圖3所示為采用TMA/SDTA2+測試PCB的Td和不同供應商PI膜的CTE和Tg，根據IPC-TM-650 2.4.24.1標準方法，PCB在288攝氏(shi)度條件下的Td為2.05min，而PI膜極小的(de)CTE和(he)高(gao)Tg確保(bao)了尺寸的(de)穩定性。
實際上梅特勒(le)-托利(li)多(duo)的5G材(cai)料熱分析儀器解決(jue)方案(an)，已經在國內大(da)型基站設備(bei)生產供應商得到了良好的應用。
萬物互聯的(de)時代(dai)車輪(lun)已經隆隆駛來，梅(mei)特勒-托利多愿和5G全產(chan)業(ye)鏈原材料科研單(dan)位和生產(chan)商、硬件生產(chan)商和服(fu)務商攜手(shou)筑建最穩固的(de)基(ji)礎，迎接這(zhe)一時代(dai)的(de)到(dao)來。
