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        5G来了 手机材料研发得跟上

        2019-04-11  来源:科?#26082;?#25253;  作者:

        从几十年前砖头般的“大哥大”,到如今精致小巧、堪比艺术品的智能伴侣,手机在人们指尖不断迭代升级,其背后既有通讯技术变革的推动,又离不开材料技术的加持。

        在新的技术潮流之下,手机材料又将往何处去?作为华为、OPPO、小米、三星等多家知名手机品牌的供应商,比亚迪电子(国际)有限公司于4月8日举行?#25945;?#24320;放日,邀请业内专家共同?#25945;?G时代手机材料的发展趋势和机遇。

        从1G到4G,手机材料不断变迁

        从1G时代到4G时代,手机的变化发展背后一直有材料技术的影子。

        比亚迪中央研究院院长宫清总结说,通讯技术的发展推动手机天线发生变化,同时手机屏幕也在不断升级。天线?#25512;?#24149;的升级,带动手机结构件的升级,手机外形随之而变。

        “1G、2G手机的天线?#25512;?#24149;非常简单,天线是金属片,结构件是注塑加喷涂。”宫清介绍,而3G时代的手机天线具备一定数据传输能力,手机结构件更加美观,手机金属后壳和一些装饰技术应运而生。宫清介绍,比亚迪电子的手机镁铝合金压铸成型、铝合金阳极氧化、无镍电镀技术等都在这一阶段研发出来。

        4G时代,人机交互更加流畅,手机的天线需求更加复杂。宫清介绍,这?#27604;?#32500;天线开始出现,将手机金属部件与塑料无缝结合的纳米注塑技术开?#21152;?#29992;——这种技术将金属后壳作为天线的一部分,简化了天线的设计,而且可?#26376;?#36275;手机大屏幕、轻、薄、美观的需求。

        5G时代,对供应链提出更高要求

        “5G带来传输速率的提升,对于天线信号和数字带宽的要求更高。”宫清说,业界通常认为,4G时代的金属手机后壳可能会影响5G信号的传输,而玻璃、陶瓷以及高性能复合材料更被看好。

        深圳大学信息工程学院特聘教授袁涛认为,5G时代对手机供应链提出了更高、更深、更广的要求。

        “更高,就是高要求的加工精度、高要求的材质特性及品质。”袁涛说,这就要求提前布局材料研究,一旦基础研究成果适时满足终端对材料的差异化需求,将迅速占领市场。

        袁涛说,更深是针对手机结构、形态新的要求,例如小型化、超薄化、全面屏等,都需要新的工艺和材料支撑。例如,5G时代手机天线数目至少6到9个,甚至超过10个,如果开发出高介电常数、低损耗、低成本、3D形态甚至有散热特性的材料,?#28034;?#20197;大大降低天线尺寸,将如此多数量的天线安装在小巧的手机里。

        此外,柔性屏已经?#36866;潰?#26410;来的手机形态可能大大改变,手机的印刷电路板、外观结构、天线形态等都会发生显著变化,从而对材料研究提出更广的、跨界的要求。

        赢得挑战,才能享受5G红利

        “2019年是5G元年,5G为产业赋能最直接的体现是手机终端。”深圳市寻材问料网络科技有限公司总经理聂雷说,至少未来5到10年内,手机依然是个人智能终端的代表,因此以手机为核心布局5G产业链是非常好的选择。

        但要享受5G时代的红利,必须赢得它带来的技术挑战才?#23567;?/p>

        中科院深圳先进技术研究院研究员张国平以手机芯片举例说,5G时代的芯片将?#36842;指?#24102;宽,但能耗问题马上出现,这对热管理材料提出相当高的要求。

        “另一方面5G的传输?#21344;?#36317;离会缩短,这就需要提供技术和材料来解决信?#29260;?#34109;的问题。”张国平说。

        香港城市大学电子工程学系副教授黄衡则表示,5G通信包括微波和毫米波,但最新发布的5G手机都没有使用毫米波,可能是遇到材料难题。而功能性新材料在电子通信设备和产品上的研究十分前沿,某些功能材料可能非常适合应用在高频通讯设备上。

        “我们相信,功能材料会在毫米波/太赫兹波通信上做出巨大影响,它的影响不仅是在5G市场,可能会延伸到将来的6G市场。?#34987;?#34913;说。

        关键词:手机外形 手机天线 太赫兹 散热特性 材料研究

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