保护了十年才对外公开!村田的LCP产品为何一经问世就成为领域焦点?

发布时间:2021-01-18 作者:TP情报员 来源:TP情报社

随着5G时代的到来,高频高速通信应用对于信号传输要求越来越严苛,这使得很多传统的天线材料面临淘汰。

 

由于LCP材料具有很低的高频传输信号损耗,以及在毫米波传输阶段有着独特的优势,所以在这样的背景趋势下,LCP软板产业链也迎来了它的发展新机遇。

 

 

 

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村田的LCP高功能电路板 “MetroCirc”

 

 

在5G高频高速的传输需求下,LCP天线成为5G手机天线的主流工艺。

 

苹果公司20年推出的的iPhone12就使用全新的LCP软板来持续提升到天线数量,同时新材质柔性便于设计,有效利用手机内部空间,并且也能保证可靠的高频高速传输。

 

其实,早在2017年9月份发布的苹果手机就使用了4个LCP软板,其供货厂商是日本村田进行独家供货的。村田生产的LCP高功能电路板的名字叫 “MetroCirc”,号称具有折纸般的柔软性,也被称为“软板”。


 

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5G智能手机的零部件数量增加,手机内部空间变小。由于MetroCirc可以根据手机内部的形状而弯曲,所以它能有效利用有限的空间,很可能继片式多层陶瓷电容器(MLCC)之后成为村田新的支柱。

另外,对于5G中使大容量通信成为可能的“毫米波”波段,由于MetroCirc的传输损失较少,具备能够稳定传输电波的巨大优势。所以在支持毫米波的终端方面,MetroCirc的使用将大幅增加。

 

村田的相关负责人表示:村田从2008年就开始开发MetroCirc,由于担心技术泄密,直到2017年才对外公布。因此保护了近十年的时间。

 

 

 

 

那么,是否真的就像新闻报道所描述的“村田的重磅新产品就像横空出世般,让同行业其他公司完全无迹可寻”呢?下面我们就从专利的角度为大家进行分析。

 

 

 

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村田LCP相关产品专利申请概况

 

 

村田制作所是日本一家电子零件专业制造厂,于1944年10月创立,1950年12月正式改名为村田制作所。村田是全球领先的电子元器件制造商,其最核心最有优势的是电子元器件的设计与制造。主力商品是陶瓷电容器,高居世界首位。

 

 

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它建立了从原材料到产品的一条龙生产体制,在小型化、高性能、薄型化等电子行业的元器件领域遥遥领先,产品外销国外的比例达90%以上。

 

 

 

村田与LCP相关的专利共计有145项。从图中我们可以看到,从13年开始LCP相关专利申请数量有了明显的增加,并且每年稳定增加15项左右。

 

在145项专利中,与LCP软板相关的专利数量最多,这也体现了该产品确实在村田布局中处于核心地位

 

 

接下来我们一起来看看对于软板原材料——树脂与薄膜,村田的专利都保护了什么技术。

 

 

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村田LCP树脂\薄膜技术研发路径

 

 

在技术研发初期,村田更加聚集在薄膜本身的理化参数的提升上,例如聚合物熔点、成膜的表面粗糙度。早期专利采用的主要技术是氟树脂作为支撑膜,然后与LCP膜进行复合,这主要是从制备工艺的角度进行改进的。

 

 

但是因为LCP薄膜无法单独进行使用,所以还需考虑在进行后续的使用和生产过程中,怎么去提高下游工序产品的质量。

 

比如它与铜膜的粘附性或者接合性。为了提高它们的粘合性,村田主要采用了表面处理和树脂化学组成相结合的方式,用表面积体对LCP进行辐射的处理,来改善薄膜初始的粘附性。

 

 

 

从2015年开始,村田在LCP树脂、薄膜上的专利布局开始慢慢体现出来它对高频通讯领域的关注。例如,在进行LCP膜制备的时候,除了去改善薄膜的粘度外,还会同时关注到薄膜介质的损耗。在研究LCP薄膜的微观结构的时候,通过激光处理来对薄膜中的纤维化部、结晶部进行设计。

 

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但不管怎样设计,其最终目标是为了提高薄膜的柔软性。所以无论是高频通讯中关注的介电损耗,还是薄膜的柔软性,这都侧面体现了村田在这个时候已经开始为LCP软板的制备做基础储备了。

 

 

通过关注与树脂、薄膜相关的专利申请人,我们还发现早期跟树脂、薄膜相关的这些专利的申请人是Primatec公司,它在2016年被村田收购,成为村田的全资子公司。

 

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前面我们也提到了村田的优势在电路元件的设计与制造,而对于高频通讯软板所必须的LCP树脂,村田则是通过借助技术外部引入来实现的。

 

 

通过对村田LCP树脂、薄膜技术研发路径的梳理,我们除了可以得到其在技术上的研发思路和技术手段之外,还可以的到技术来源的信息,这也更有助于我们来判断它的技术优势到底在哪里及未来可能的发展战略。