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6月工信部正式頒發(fā)5G牌照；9月6日的德國柏林IFA2019展上，華為正式發(fā)布全球首款旗艦5G SoC——麒麟990 5G；9月9日，中國電信與中國聯(lián)通簽署了《5G網(wǎng)絡(luò)共建共享框架合作協(xié)議書》；10月底，全長(zhǎng)2.5公里的上海大連路隧道將覆蓋5G網(wǎng)絡(luò)，成為中國首條5G越江隧道……種種跡象表明，5G時(shí)代即將來臨。而對(duì)于5G技術(shù)來說，沒有光纖到基站，一切也是空談。在5G時(shí)代，化工新材料又一次擔(dān)起重任。今天，我們就來聊聊硅材料在5G中的應(yīng)用。
超高純度成就更快速度
5G的發(fā)展對(duì)光纖基礎(chǔ)設(shè)施提出了新的需求，而在光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是約占整個(gè)光纖總成本65%-70%的光纖預(yù)制棒（俗稱光棒）。通信光纖對(duì)損耗的要求極高，因?yàn)榧词故菢O少量的雜質(zhì)，也會(huì)影響光電性能，進(jìn)而影響光在光纖內(nèi)的傳輸距離。這就意味著制造光棒的原材料——氯硅烷 (四氯化硅)，必須能達(dá)到極高的純度。
這里就要用到贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)的純度高達(dá)99.9999%的四氯化硅了。贏創(chuàng)在全球市場(chǎng)銷售以Siridion®為牌號(hào)的四氯化硅（STC）產(chǎn)品。這種由硅和氯化氫反應(yīng)而成的產(chǎn)品，清澈無色，在常溫下看上去和水一模一樣，卻對(duì)實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。
光纖中導(dǎo)光的部分是處于軸線上的實(shí)心纖芯，纖芯由兩層極薄的玻璃層組成。有多??？厚度僅有頭發(fā)絲的十分之一，肉眼幾乎難以察覺。為形成玻璃層，首先要對(duì)四氯化硅進(jìn)行汽化，使之轉(zhuǎn)化為二氧化硅。然后將得到的二氧化硅粉塵熔融，形成透明石英玻璃，從中提取超薄纖維，纏繞在鼓狀物上。纖芯被塑料制成的緩沖層和保護(hù)套包裹，以確保光纖的強(qiáng)度和韌性。
如果說純度是一個(gè)壁壘，那么生產(chǎn)的穩(wěn)定性則是影響成本的門檻。光纖生產(chǎn)的質(zhì)量檢測(cè)僅能在拉絲完成后進(jìn)行。而將光棒拉絲制成光纖的周期較長(zhǎng)，如果原材料質(zhì)量不穩(wěn)定，就會(huì)影響光纖質(zhì)量，產(chǎn)品無法修復(fù)，只能報(bào)廢，造成不可挽回的金錢和人力損失。
這也是為什么，全世界范圍內(nèi)，有能力大規(guī)模制造質(zhì)量可靠光纖產(chǎn)品的企業(yè)，還不到40家，而這其中大多數(shù)的原材料來自贏創(chuàng)，有的光棒設(shè)備生產(chǎn)商甚至將贏創(chuàng)的產(chǎn)品明確寫入設(shè)備說明書，作為驗(yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)材料。
基站PCB 中的“萬能”硅烷
除了光纖助力，基站建設(shè)也是5G發(fā)展的重中之重，從4G到5G的發(fā)展更是離不開基站基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)，尤其是作為核心設(shè)施的印刷電路板（Printing Circuit Board，簡(jiǎn)稱PCB）。
硅烷是PCB制程中的重要添加劑，能決定PCB使用中的諸多性能，用量雖小但功效顯著。PCB的主要材料覆銅板（CCL）主要由基板和銅箔構(gòu)成。由于5G 需要的低訊號(hào)損失應(yīng)運(yùn)而生的特殊高分子合成樹脂、玻璃纖維布以及光滑平面的銅箔，這三者之間的牢固性，需要硅烷來起作用。
基板、銅箔和粘合劑需要使用硅烷，對(duì)銅箔和基板進(jìn)行表面處理以增強(qiáng)粘合、疏水、熱穩(wěn)定性，并與基板中的樹脂復(fù)合進(jìn)行改性，與柔性覆銅板（FCCL）中常用的聚酰亞胺(Poly Imide)樹脂反應(yīng)改性加強(qiáng)其化學(xué)性，或者加入FCCL粘合劑中加強(qiáng)聚酰亞胺膜材與銅箔的粘合效果。硅烷也被用于制備PCB材料的各種粉體處理，控制材料的熱膨脹，降低介電常數(shù)和阻燃等。
而在PCB板制程中也要使用硅烷。比如硅烷添加在光刻膠中能增強(qiáng)光刻膠與底材的粘結(jié)和本身的耐化學(xué)性。而制程中的各類金屬表面微蝕刻制程中，往往為了層間的密著性，會(huì)拉高金屬表面粗糙度卻喪失了光滑金屬面所帶來的高速訊號(hào)傳遞功能，而贏創(chuàng)的水性硅烷便是達(dá)到最佳平衡的優(yōu)質(zhì)解答。
另外硅烷也被加入PCB油墨中，提升油墨的耐熱、耐化學(xué)性、耐腐蝕性。而在芯片與子電子組件封裝中必須的環(huán)氧模塑料，硅烷也是不可或缺的關(guān)鍵角色。
最后要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的硅烷在熱管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。由于5G的高功率處理特點(diǎn)，各式各樣的熱接口材料需求大幅提升，而在提升其中散熱粉體的性能上，硅烷是最有影響力的材料之一。
