第五代通信技術（5G），不僅僅保障了流媒體應用的快速移動體驗，它還實現了從汽車到遠程機器人等各類設備之間的全面互聯。隨著各類盈利商業模式和殺手級應用的興起，5G將成為增長最快的市場之一，據英國知名研究公司IDTechEx預測，到2033年5G相關市場規模將達到8420億美元，為全球GDP每年帶來數萬億的互聯增長。

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。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，同樣希望降低信號損耗。

5G毫米波面臨的挑戰、趨勢和創新

據麥姆斯咨詢介紹，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。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）便是一項重要趨勢。

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

本報告重點介紹了5G通信應用的低損耗材料，主要包括：

- 低損耗熱固性材料：熱固性材料在3G和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。

低損耗材料在半導體和電子封裝中的應用

此外，盡管距離6G頻譜分配還有幾年的時間，但研究機構和材料供應商已經在探索滿足下一代通信技術所提出的材料需求。本報告探討了實現更低Df/Dk的方法以及潛在的6G應用，如可重構智能表面（RIS）等。

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（預測線超過五條），預測從以下角度細分：

- 頻率：6 GHz以下頻段、5G毫米波頻段。

- 市場應用：基礎設施、智能手機和客戶端設備（CPE）的低損耗材料。

- 材料類型：探索6 GHz以下頻段、5G毫米波頻段低損耗材料的發展趨勢。

5G通信應用的低損耗材料預測

基于材料趨勢，IDTechEx預測了2023年~2033年5G通信應用的低損耗材料市場。到2033年，該領域市場規模將超過18億美元。該報告從性能、技術趨勢、潛力和大規模部署瓶頸等不同角度，對各類低損耗材料進行了全面分析。本報告基于IDTechEx龐大的5G基礎設施和用戶設備數據庫，通過對整個5G通信供應鏈主要廠商的訪談交流，收集了一手數據并進行客觀分析。

按頻率細分的5G低損耗材料市場預測

審核編輯 ：李倩