Polycarbonat für den 5G-Mobilfunk

Covestro entwickelt Werkstofflösungen für die neue 5G-Technologie. Unter anderem formbare PC/PMMA-Folien für die Rückseite eines 5G-Smartphones.

Die neue Mobilfunktechnologie 5G mit extrem hoher Datenrate wird zur Basis für eine mobil vernetzte Gesellschaft. Die neue Technologie ermöglicht den Datenaustausch zwischen Mobiltelefonen, Tablets, Fahrzeugen, Haushaltsgeräten, Industrieanlagen und vielen anderen.

Die 5G-Technologie hat Auswirkungen auf die Konstruktion von Smartphones. Ihre Antennen benötigen mehr Platz. Dies ist nur ein Grund von vielen, weshalb bisher genutzte Metalllösungen für die Rückseite der Geräte künftig durch Keramik, Glas oder Kunststoffe ersetzt werden.

Eine mehrlagige Makrofol SR Folienlösung mit Acryl-Deckschicht (PC/PMMA) führt in Kombination mit einem neuen Herstellprozess zu Rückseiten, die wie kristallklares Glas aussehen, ohne jedoch zerbrechlich zu sein. „Der Folienverbund kann dreidimensional verformt werden. Er erfüllt die Anforderungen an die Durchlässigkeit für die hohen 5G-Radiofrequenzen mit Wellenlängen im Millimeterbereich“, erläutert Echol Zhao, Leiter des Bereichs Specialty Films Greater China bei Covestro.

Zusätzlich lassen UV-Strukturierung und NCVM-Verfahren (non-conductive vacuum metallization) modische Smartphones generieren. Mehr als 50 % des Mobilfunkmarkts in China stellt sich zurzeit auf solche mehrlagigen PC/PMMA-Folienlösungen um.

Die benötiget Infrastruktur für 5G ist im Aufbau. Hierfür wird der Bedarf an Basisstationen, aktiven Antennen (active antenna units, AAU) und sonstigen Anlagen steigen. Auch hier können Polycarbonate und deren Blends aufgrund ihrer Eigenschaften die Werkstoffe der Wahl sein: „Sie sind mechanisch robust, leicht, und für das Spritzgießen geeignet“, erläutert Fabian Grote, ein Mitglied des globalen 5G-Teams bei Covestro. Nan Hu, globale Leiterin des Bereichs Electronics im Segment Polycarbonates ergänzt: „Polycarbonate gewährleisten bei viel Designfreiheit trotzdem hohe Übertragungsraten in einem breiten Frequenzbereich bis zu 50 GHz.“ Einige Typen weisen außerdem eine gute Wetterbeständigkeit oder Wärmeleitfähigkeit auf oder eignen sich für Zweikomponenten-Spritzguss und Laserdirektstrukturierung (LDS).

Um die öffentliche Akzeptanz für weitere Antennen und Basisstationen zu erhöhen, arbeitet Covestro mit Studenten des Umeå Institute of Design sowie der Deutschen Telekom an der Entwicklung attraktiver Basisstationen. Covestro konzentriert sich dabei auf die äußere Ummantelung der Antenne, die sich durch ihre Farbe und ihre Oberflächenstrukturierung an die jeweilige Umgebung anpassen soll. „Auf der K 2019 werden wir eine Reihe von Prototypen mit kleinen Zellen im Frequenzbereich von 3,5 GHz und 28 GHz zeigen“, sagt Grote.

mg