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羅杰斯:物聯網和5G時代需要怎樣的新材料

IDC Future Scape發布調研報道指出,預計到2021年,超過85%(萬億級美元)的企業物聯網項目投資將建立在新技術的研發上。物聯網、5G、自動駕駛等熱門技術最終要落實到汽車、通信、消費電子等產品應用上,除了在技術本身上取得突破性進展,同樣離不開材料的更新迭代。

羅杰斯是一家總部在美國的全球化運營的公司,有著超過180年的悠久歷史,富有創新精神。公司主要有三個事業部,這些事業部共通之處就在于它們關注客戶復雜的問題,經年累月地在技術層面致力于與各行各業的客戶協同工作,理解客戶的需求,為他們提供高度量身設計的解決方案。先進互聯解決方案事業部是全球先進高頻層壓板行業領導者,致力于實現全球先進互聯和移動的大趨勢。

羅杰斯公司作為材料技術領域的世界領先者,在科技日新月異的大環境里,如何做到讓自己的產品能夠緊跟時代潮流呢?為此,通過專訪羅杰斯,探究其中緣由。



產品產銷層面的應對策略

目前,汽車毫米波雷達的主要頻段為24GHz和77GHz,羅杰斯公司在這兩個頻段都有產品,這兩個頻段對于層壓板的差異化都有要求,業界認為77GHz將成為未來的主流,對此羅杰斯介紹了其公司在產品產銷層面的應對策略。

作為24GHz和77GHz兩個雷達系統的市場領導者,羅杰斯公司察覺到這一趨勢,也確切地觀察到77GHz在未來的設計趨勢中會成為優選頻段。24GHz和77GHz的應用均在增長,行業市場預測報告指出,24GHz雷達依然在以每年大概15%的速率增長,注重于短距離探測的應用,實現諸如盲點探測等功能;77GHz雷達系統中有更多的研發工作,主要用于更長距離探測的應用,比如自適應巡航、前部碰撞預警等功能,而這塊市場未來5年的年度增長率在40%到50%之間,漲勢強勁。

這兩種應用(24/77GHz)對于材料的需求有一定程度的相似性,比如都需要緊公差控制的介電常數、超低損耗的材料,還有一個關鍵就是在一個寬泛的溫度或者環境變化的應用場景下還能提供這樣的性能表現。當您的設計從24GHz向77GHz延伸,選材的要求會越來越嚴格,探測的距離變得更遠,需要更低損耗的材料,也需要材料的介電常數公差控制得更緊。

羅杰斯公司很榮幸地擁有一系列合適的產品滿足24GHz雷達設計需求,RO4000®系列為24GHz雷達廣泛接受并且也是這個市場的領導者;而對插損有很高要求的77GHz雷達,RO3003?產品是市場領導者,同時羅杰斯公司還有一個略低成本的RO4830?產品,該產品適用于需要高性能的材料但不能負擔RO3003材料所需成本的客戶。言及如何支持向著77GHz不斷前進的需求,公司的關注如下幾點:

第一是不斷創新。即使目前公司已有一系列產品并且也是市場的領導者,但仍舊需要不斷開發新產品。著力于進一步提升RO3003產品,RO3003G2?產品,也就是下一代的RO3003產品,其具備更低損耗,以及更嚴格的介電常數公差控制,因而可以向客戶提供更優的產品性能和可加工性能。

與此同時,還要注重材料的測定,在77GHz或者更高頻段下,對材料的測定工作會變得愈發困難,公司投入了大量時間和資源用于材料測定,從而可以提供在這些頻段下的測試數據,這樣讓客戶在這樣的頻段下對公司材料的穩定性能更有信心。

最后要說的是,汽車行業對品質的要求非常嚴格,為此羅杰斯公司定位了自己的品質標準,并且最近已經獲得了IATF認證——這是汽車行業品質管控的標準。羅杰斯公司也在增大產能,用于滿足這些急速增長的需求。

新材料應對5G時代新需求

5G時代的物聯網和4G時代的物聯網相比發生了革命性變化。5G和物聯網都是羅杰斯公司產品的應用領域。羅杰斯公司在5G時代的物聯網市場看到了新需求,除了高頻材料,還會研發新的應對材料。

事實上5G是個比較寬泛的議題,涵蓋三個方向:增強型移動寬帶接入、超高穩定超低時延連接、以及大規模機對機通信——這部分就是物聯網的應用,除了三個應用方向外,還有三個頻段:Sub-6GHz,15-40GHz,60GHz及更高,事實上目前羅杰斯公司看到的應用主要集中在Sub-6GHz頻段,而在此頻段下的應用對材料的需求與4G應用相類似。所以如我們所見,羅杰斯公司我們適用于4G物聯網的一系列市場領先的材料,同樣適用于Sub-6GHz頻段的應用。

還有這樣一些驅動著材料不斷創新的因素:Sub-6GHz頻段下更加先進的天線系統,由此衍生出來的,對更低插損的需求、更低PIM的需求、日益增長的基于溫度、環境變化保持穩定性能的材料需求,所以羅杰斯公司針對這些天線應用發布了一些列產品而且成績不俗。并且當你在向4.5G/5G演進的時候,mMIMO成為設計潮流,傳統設計里只有一組收發,而mMIMO動輒就有64路收發,所以天線系統的需求呈現了可觀的增長。對于電路板輕量化的設計需求,羅杰斯公司推出了比傳統型材料降低了30%重量的產品,為客戶的設計帶來了好處。所以,更加先進的天線系統驅動著材料研發的創新。

另一個趨勢,當羅杰斯公司的設計向毫米波比如60GHz及更高頻段演進的時候,工程師對射頻和數字信號的集成度提出了更高要求,客戶因此需要進行多層板設計,24到48層板,羅杰斯公司積極地開發現有產品系列的薄芯板材料來實現高層數的多層板設計,同時客戶還需要半固化片也就是粘結片,以及銅箔系統以滿足和實現HDI設計需求,這些也在驅動著羅杰斯公司的材料創新。

最后要談的一個趨勢是一些客戶的小型化設計需求,當客戶在設計MIMO天線時,如果能把天線盡可能做得小型化,那將大有裨益,羅杰斯公司現有一系列高介電常數的材料,可以幫助天線設計者進行小型化設計。

物聯網方面,大部分的物聯網應用只需要較低數據速率,羅杰斯公司重回Sub-6GHz頻段,大量的物聯網應用暫不需要具有較高電氣性能的材料,設計師趨向于繼續使用低成本的材料比如FR-4板,但羅杰斯公司也看到一些對于板材性能有更高要求的應用——這些應用大部分對物聯網設備有更長電池壽命、設備與設備之間有更好一致性的需求,所以我們就著手研發對應的解決方案,與羅杰斯公司典型的高端高頻層壓板略有不同的是,這款新型的材料——我們命名為Kappa?438材料,它關注點是比FR-4材料具有更佳性能表現,這也是羅杰斯先進互聯解決方案的一個新方向,在已經使用的客戶端取得了成功。

新型綠色產品為環保助力

羅杰斯公司在倡導綠色產品,推出了像無鹵素和無鉛焊接這樣的產品系列,但我們注意到產品綠色環保其實是一個系統性的問題,羅杰斯公司除了使用環保的原材料,在產品回收再利用以及廢品處理上也有著流程,接下來,羅杰斯公司還會推出一系列綠色環保的新材料。

羅杰斯公司一向致力于讓羅杰斯公司制造的產品綠色環保,比如無鹵材料、ROHS兼容的材料,同時還致力于確保原料供應商具備高度商業道德,以正確的方式采購、制造他們的產品。公司層面,作為一家業內具備相當體量及優秀商譽的公司而言,公司的共識就是必須關注員工以及環境的安全,針對減排、重復利用、回收這些問題,羅杰斯公司有一套正式的環保機制,并且將這套機制在全球的工廠進行了推廣,舉例來說,在制造層壓板的時候有一樣耗材,過去只使用一次就會丟棄,因此造成了巨大的浪費,投入了大量的時間和資源進行研究,更換了那個耗材,現在的耗材可以循環利用數次,減少浪費節省成本,這樣的環保平臺對業務和環境保護均大有裨益。

羅杰斯公司還做了一些其它環保的事情,在歐洲的一家工廠安裝了充電樁,為那些駕駛電動汽車上班的同事提供便利,現在也開始在美國安裝充電樁。歐洲的一家工廠完全使用水電,由此減少對石油基燃油發電的需求,羅杰斯公司在這些方面一直在付諸努力。另外要說的一點是,不僅是羅杰斯目前供職的事業部,羅杰斯全公司范圍都在鼓勵使用電動汽車,以實現更好的環境保護。

在幫助客戶使用和研發層面上的具體工作

當設計變得更具挑戰性,當客戶需要解決的挑戰變得更困難,并且客戶解決這些挑戰的時間越來越緊的時候,羅杰斯公司能盡可能多地提供支持并幫他們快速使用公司的材料并開發出解決方案,這些支持就變得愈發重要。羅杰斯公司有三種支持渠道,第一個是技術銷售團隊,他們可以支持解答客戶第一級的技術問題;接下來就是應用開發經理的團隊,他們是行業內的專家,他們中很多之前都供職于客戶公司并且是相關應用的專家,他們會針對技術路線保持與客戶正式或非正式的密切溝通,傾聽客戶對問題的解釋并明確客戶想要達成的設計目標,應用開發經理們或者可以推薦我們現有的材料用于滿足設計要求,或者可以通過與客戶的討論并得到他們的反饋,隨即與自己的研發團隊協同工作以開發可以滿足客戶需求的新材料,這些應用開發經理還會幫助客戶優化他們的設計,基于他們的專業從業經驗,他們可以為客戶優化實際提供支持,這是羅杰斯公司提供的一項非常棒的服務。第二,有了應用開發經理們的支持,羅杰斯公司還會向客戶提供非常詳盡的數據,在銷售材料之前會先進行詳盡的測定——電氣性能測定,在寬泛的頻率和溫度變化條件下電氣性能測定數據,以及提供非常詳實的加工指南,該指南會幫助客戶通過板廠的加工得到他們想要的電路。技術支持中心對客戶開放,在這里客戶可以選擇他們想用的材料,想用的厚度,并且把從這里獲取的材料性能信息應用到他們的設計中去,這一服務也廣為客戶所喜愛。當羅杰斯公司售出材料,或者材料被客戶應用于他們的設計中時,羅杰斯公司對客戶的支持(并沒有結束,而是可以看作)剛剛開始。

除了應用開發經理(ADM)提供的售前服務,羅杰斯公司還有一支全球化的技術支持工程師(TSE)團隊,他們與羅杰斯公司的板廠客戶協同工作,指導他們以優成本為終端客戶的應用加工我們的材料并且獲得最高良率,事實上羅杰斯公司有非常豐富的資源來幫助羅杰斯公司的客戶,讓他們知道使用羅杰斯公司的材料可以達到他們所期望實現的性能表現。

員工關鍵職業素養:正直

關于人的特質,無論從對待客戶的角度,還是從羅杰斯有幸領導的這個團隊角度來看,會有諸多不同特質,羅杰斯認為有幾點非常關鍵。他期望他的員工具備的特質之一是正直。正直涵蓋了諸多方面,比如以正確的方式獲得結果——這一點也是羅杰斯公司的核心價值觀,大家做出并恪守承諾,有能力與合作伙伴、同事和客戶建立信任關系,以值得信任的方式行事。第二,尤其是作為市場部雇員,需要以客戶為導向,人們有時候會忘記這樣一個事實,作為一家公司,如果離開了客戶,員工就不復存在。所以員工需要切實投入時間去了解客戶的需求,以及為什么會有這樣的需求,這會幫助您在公司內部成為最了解情況的“客戶代言人”。


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