據麥姆斯咨詢介紹，第五代移動通信（5G）是最新一代商用蜂窩移動通信技術，其主要優勢在于，數據傳輸速率遠遠高于以前的蜂窩網絡，最高可達10 Gbit/s，比先前的4G LTE蜂窩網絡快100倍。另一個優點是較低的網絡延遲（更快的響應時間），低于1毫秒，而4G為30~70毫秒。由于數據傳輸更快更便利，5G網絡將不僅僅為智能手機、汽車、機器人等移動設備提供服務，而且還將成為一般性的家庭和辦公網絡提供商，與有線網絡提供商競爭。目前，5G已經在全球迅速部署（尤其是中國），預計2030年將發展成為一個超過7200億美元的龐大市場，并為全球GDP增長帶來每年2萬億美元的5G相關市場貢獻。

5G網絡最具革命性的方面是使用高頻通信技術，即5G毫米波（mmWave 5G）——利用26 GHz至40 GHz頻譜。在如此高的頻率下，許多技術和設備都面臨著諸多挑戰，如下圖所示的。高頻信號會導致嚴重的傳輸損耗，需要更高功率和更高效的電源，并且會產生更多的熱量。傳輸損耗是5G應用中天線設計和射頻（RF）集成電路（IC）的痛點。對于低頻5G，即6 GHz以下的5G（sub-6 GHz 5G），由于具有較高的數據傳輸速度，降低信號損耗也是希望實現的。

5G毫米波面臨的挑戰

隨著未來5G毫米波的興起，低損耗材料將有望實現快速增長，并發揮越來越重要的作用。在本報告中，IDTechEx調研了低損耗材料的發展前景，并通過五個關鍵因素（介電常數（Dk）、耗散因子（Df）、吸濕率、成本、可制造性）來衡量材料性能，本報告的研究范圍如下圖所示。低損耗材料不僅可以用作基板或PCB板，還可以用于先進封裝，例如封裝天線（Antenna in Package，AiP）是一項重要的趨勢。隨著頻率向毫米波方向發展，天線元件的尺寸將不斷減小。因此，就可以將天線陣列放置到封裝殼體中。這種集成方式還將有助于縮短射頻路徑，從而最大限度地降低傳輸損耗。封裝天線將需要低損耗的材料作為基板（也包括重分布層）、電磁干擾（EMI）屏蔽、模壓底層填充（MUF）材料等。

本報告研究的低損耗材料范圍

低損耗材料的機遇

從2G到5G毫米波，手機天線布置的演變

本報告重點介紹了適用于5G通信設備的低損耗材料，包括：

- 低損耗熱固性材料：熱固性材料在3G/4G通信設備市場中占據主導地位。但是，較高的介電常數（Dk）和耗散因子（Df）限制了它們在5G毫米波通信設備中的應用。本報告研究了主要材料供應商在減小熱固性材料的介電常數和耗散因子方面所做出的努力。

- 聚四氟乙烯（PTFE）：高頻應用中最常見的材料之一，例如汽車雷達系統和高速/高頻（HS/HF）系統。

- 液晶聚合物（LCP）：已經被用于制造智能手機天線的柔性板，該市場將繼續增長并擴展到其它應用領域。

- 低溫共燒陶瓷（LTCC）：它的低介電常數和寬范圍的耗散因子將加快基于LTCC的組件（例如小型高頻濾波器）的使用。

- 其它：為了優化5G通信系統的性能，將使用種類繁多的材料，例如碳氫化合物、聚對苯醚（PPE或PPO）和玻璃。這些替代材料將占據5G通信設備材料市場的很大份額。

本報告針對5G通信設備的低損耗材料領域進行了十年預測，如下圖所示。該預測按照以下方式細分：

- 頻率細分：6 GHz以下頻段、毫米波頻段。

- 市場細分：基礎設施、智能手機和客戶承諾設備（CPE）的低損耗材料。在每個細分中，本報告計算了低損耗材料面積，如天線板材料、波束成形芯片的重新分布層、其它先進封裝中的材料。

- 材料細分：本報告根據不同類型的低損耗材料的發展情況來預估市場。

適用于5G通信的低損耗材料面積預測

根據材料面積和價格趨勢，本報告預測2021年至2031年5G通信設備的低損耗材料市場增長如下圖所示。到2031年，整個市場規模將超過1.1億美元，2026年至2031年的平均年增長率為28%。本報告對各種低損耗材料進行全面的分析，其中包括對當前低損耗材料的技術狀況、市場動態、各細分市場趨勢的詳細評估。本報告建立在我們龐大的5G基礎設施和用戶設備數據庫之上，通過對整個5G通信供應鏈參與者的訪談交流，收集了主要數據并進行了公正分析。

適用于5G通信的低損耗材料市場（樣刊模糊化）

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