logo
主页 > 篮球资讯 > >打破国外技术垄断!磁基板给信号开“VIP通道”
篮球资讯

打破国外技术垄断!磁基板给信号开“VIP通道”

时间:2019-07-27 13:42作者:admin打印字号:

  磁基板给信号开个“VIP通道”

  “这种磁性材料,能够摆脱电子干扰,使信号很好地传输和连接。”成都电子科技大学微电子与固体电子学院邓龙江教授告诉科技日报记者,长期以来,这种材料一直被国外在关键技术和市场上垄断。邓龙江及其团队经过长达10年的研究,在该领域杀出重围,技术不仅达到国际领先水平,并成功实现产业化,改变了国内NFC天线基板材料长期依靠进口的局面。

  技术缺口让制作手机花“冤枉钱”

  电子基板是电子信息产业的基础,主要起到元器件支撑、散热、绝缘及与外电路互连等作用,是电子产品“集成化、轻便化、多功能、低成本”的重要技术保障。高磁导率磁性基板作为近年来国际上发展的一类新型电子基板材料,拥有磁导率高、厚度薄、阻抗匹配效果好、易于共形等特点,广泛应用于近场通信、无线充电、抗电磁干扰等军民领域,为电子设备进一步“薄型化、小型化和集成化”以及可穿戴柔性电子技术的兴起与迅速发展提供了技术支撑。

  “这种磁性材料如果做厚,其实并不难。”邓龙江说,“但手机就这么个小东西,这个材料只是手机里众多元器件中小小的一个,而且现在手机越来越薄的趋势,采取的制备工艺让材料变薄成为必须,也是难点。”看到国内在这一行业遇到的技术瓶颈,2008年,邓龙江带领团队走进这个领域。

  在访谈室里,邓龙江拿出实验样机给记者展示,在手机背面摄像头附近,有一些天线,将天线拨开,就是一块拇指大小的磁性基板材料,周围环绕着大量的金属。“基板的厚度只有头发丝那么薄,大概30微米—50微米,未来其重量还会越来越轻。”邓龙江说,这样一块磁性基板,可以保障手机在复杂环境下传输天线信号,相当于和外界互联的传感器。

  团队通过发明的高磁导率磁性基板材料体系及配方,做出的这样一个又轻又薄的黑色陶瓷片,让电磁波在手机与外界之间能够“畅通无阻”的传输。“电磁波在传输时,只会走磁性基板那个通道,不会被各种金属元器件干扰得‘乱七八糟’,就是因为这种材料对电磁波的损耗最小、阻抗最小,电磁波愿意在这个地方进行互联互通,不会在上面遭到反射。”邓龙江说。

  “天线相当于人的眼睛,当感知到外界存在能量后,就去耦合这个能量,进行接收或发送,使之和电路叠合在一起。”邓龙江说,如今,天线在这种磁性材料的支撑下,使得在满是金属的复杂环境下信号也能正常的互联互通,而且传输速率还有明显提升,让手机、手腕带等智能穿戴设备以及智能电视、智能冰箱的NFC功能进一步发挥作用。

  走进电子科技大学国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心的烧结房内,记者看到,上万片名片大小的黑色磁性基板材料被整齐地叠放在工作台上,等待着高温下的成型。“烧结过程是非常讲究的,烧多少层,每一层放多少材料,都对温度的把控、荷载烧结负重有严格的要求,因为最后基板成型的结构都是靠温度去掌控。”邓龙江说,团队经过反复的实验和计算,掌握了磁性基板高温蠕变与荷载烧结、烧结温度场与磁参数关联的变化规律。

  在邓龙江提供的实验视频中,记者看到,一片磁性基板被放在水里,,很快便在水中溶解了。“这是国际上首次实现了磁性基板安全环保水性流延及二次回归烧结的制备工艺。”邓龙江告诉记者,以前国内外在这个领域,用的都是像酒精这样的有机溶剂,因为材料在有机溶剂里能达到很好的气溶性,但有机溶剂既不环保、也不安全,其不仅带有一定的毒性,而且在一定温度下有燃爆点,对材料之后的生产和应用造成较大的安全隐患。

  邓龙江说:“这种全相溶水性体系流延法工艺,其使用的水基浆料成本低,设备维护方便,边料也容易回收,实现了这种磁性基板材料安全、环保、高效、低成本生产。”目前,团队从材料的配方到工艺实现了自主创新,形成自主知识产权,不仅在材料性能的参数上比国外提供的指标有明显进展,而且成本上实现的数量级下降,将1平方米材料2000多元的昂贵价格,降低到只需200多元,让国外公司很快没有了市场,逐渐退出这个领域。邓龙江说:“现在这个领域基本都是中国人在做,以前我们是跟跑,今天我们已经处于领先地位。