Il 5G accelera grazie ai polimeri ad alte prestazioni

Articolo a cura di Plastmagazine

La pandemia del coronavirus sembra non aver rallentato la diffusione della tecnologia wireless di quinta generazione (5G). I polimeri di fascia alta continuano a svolgere un ruolo chiave nella realizzazione delle infrastrutture necessarie per sfruttare i vantaggi delle reti dati ultraveloci

Ericsson, uno dei maggiori fornitori mondiali di apparecchiature di telecomunicazione, ha recentemente pubblicato un nuovo rapporto, rivedendo ancora una volta al rialzo le stime riguardanti il numero di abbonamenti di telefonia mobile 5G in tutto il mondo entro la fine del 2020, che ora dovrebbe raggiungere i 218 milioni di unità. Si tratta di un forte incremento rispetto alle previsioni di 190 milioni dello scorso giugno, a sua volta in aumento rispetto alle stime precedenti. Il gigante svedese, i cui componenti entrano in larga misura nell’hardware necessario per il 5G, prevede che la tecnologia ultraveloce coprirà circa il 60% della popolazione globale entro il 2026.

Inoltre, la ricerca annuale “U.S. Consumer Technology One-Year Industry Forecast” dell’associazione statunitense Consumer Technology Association (CTA) prevede che le vendite di smartphone abilitati 5G arriveranno a 43,8 miliardi di dollari di nel 2021, in aumento del 296% rispetto al 2020. La ricerca di CTA suggerisce inoltre che le vendite di smartphone 5G degli Stati Uniti raggiungeranno 65 milioni di unità entro la fine del 2021 e 173 miliardi di ricavi entro il 2024.

La maggior parte degli osservatori concorda sul fatto che la tecnologia 5G avrà un impatto sulle nostre vite e su molti altri settori oltre alle telecomunicazioni mobili. Il 5G contribuirà infatti alla realizzazione di sistemi di guida autonoma più sicura, a far progredire la realtà aumentata, facilitare l’automazione di fabbrica, migliorare la telemedicina e rivoluzionare l’industria dell’intrattenimento, ad esempio consentendo agli utenti di scaricare film ad alta definizione in pochi secondi.

I fornitori di materiali stanno lavorando alacremente per sviluppare le resine e i compound necessari per soddisfare le elevate specifiche di resistenza al calore, durata e trasparenza richieste per i circuiti stampati e le stazioni base della rete 5G. Ecco alcuni recenti sviluppi in questo campo.

Ritardanti di fiamma

Clariant afferma che i ritardanti di fiamma a base di fosforo delle famiglie Exolit OP ed Exolit EP hanno tutte le carte in regola per supportare le proprietà dei circuiti stampati ultraveloci ad alta frequenza necessari per rendere lo standard 5G una realtà. Disponibili in forma liquida (Exolit EP) o in polvere fine (Exolit OP), questi additivi si distinguono per l’alto contenuto di fosforo che può agire in sinergia con altri ritardanti di fiamma e conferisce un’elevata efficienza a basse dosi. Grazie all’elevata stabilità termica, questi ritardanti di fiamma sono adatti per l’assemblaggio e imballaggio senza piombo di componenti elettronici in grado di resistere al calore più elevato generato dalle trasmissioni dati 5G.

Poliimmide resistente al calore

Kaneka ha sviluppato Pixeo IB, un film poliimmide super resistente al calore per applicazioni 5G ultraveloci ad alta frequenza. Pixeo IB riduce fino a 0,0025 la tangente di perdita dielettrica nella fascia delle alte frequenze, il miglior livello globale per il poliimmide. Ciò rende possibile la gestione di zone d’onda millimetriche 5G per consentire comunicazioni ad alta velocità.

Film in PPS

Toray Industries ha realizzato un film in polifenilene solfuro (PPS) che mantiene le caratteristiche dielettriche, le proprietà antifiamma, la resistenza chimica e la resistenza al calore del polimero fino a 40°C.  L’azienda con sede a Tokyo afferma che il nuovo film resiste alla deformazione e conserva la stabilità dimensionale anche vicino al punto di fusione. L’azienda assicura che nei circuiti stampati flessibili per applicazioni 5G, il film taglia le perdite di trasmissione dei dispositivi di comunicazione ad alta frequenza e stabilizza la comunicazione ad alta velocità nel range di temperatura e umidità previsto.

Gel termoconduttivo

Dal canto suo Dow ha recentemente introdotto un gel termoconduttivo sviluppato per dissipare le elevate quantità di calore generate dai componenti elettronici sensibili. Il gel termico Dowsil TC-3065 riempie facilmente gli spazi vuoti grazie alla sua eccellente bagnabilità e può sostituire i cuscinetti termici in elastomero che potrebbero non riuscire a proteggere i componenti elettronici dal calore più elevato associato alla maggiore densità di potenza caratteristica del 5G.

PPE per i circuiti stampati

Sabic prevede di aumentare la capacità produttiva globale di resina speciale polifenilene etere (PPE) Noryl SA9000 per i circuiti stampati ad alte prestazioni in lamina rivestita di rame utilizzati nelle stazioni base 5G. Questa espansione, che prende le mosse dall’aumento della domanda del 2019, andrà quasi a raddoppiare la produzione regionale e aumenterà di dieci volte la produzione complessiva di resina Noryl SA9000 in Asia rispetto ai livelli del 2018. Il progetto di espansione è attualmente in corso in India e il completamento è previsto entro la fine dell’anno.

Il portafoglio prodotti dell’azienda saudita comprende anche altri materiali speciali per le stazioni base, terminali e dispositivi mobili 5G, tra cui i compound e copolimeri LNP, la resina Ultem e le resine e oligomeri Noryl. Questi materiali sono in grado di vincere le grandi sfide del settore grazie al miglioramento della gestione del calore e delle prestazioni in termini di frequenze radio, peso e costi, e all’aumento delle rese di produzione.

Quindi, mentre la rivoluzione 5G accelera il passo, i fornitori di materie plastiche sono in prima linea a dare il loro contributo.