前沿：日本松下發布「低損耗柔性多層電路板材料」

導讀

昨天，日本松下發布了用於超薄移動設備內高速、大容量數據傳輸的「低損耗柔性多層電路板材料」。

簡介

昨日，日本松下電器宣布了完成了一款「低損耗柔性多層電路板材料」商業化。這種材料適用於高速、大容量數據傳輸，以及設計超薄移動設備包括智能手機和平板筆記本電腦。

公司將於2017年1月量產該產品，它是由液晶聚合物（LCP）核心材料和粘結片材料組合而成。這些材料可以在低溫條件下進行層壓，而後在室溫條件下存儲，可相應地降低高頻柔性多層電路板材料的製造難度。

（圖片來源於：松下電器）

知識

為了準確理解這項新科技，我們首先需要掌握以下三個核心知識概念。

傳輸損耗，是一種電路中傳輸電信號趨向於轉化為熱量，並且隨著傳輸距離或者電路本身的電阻而發生衰退的現象。損耗程度，取決於導體（電路）和與電路接觸的絕緣體（電路板材料）的屬性。

核心材料，通常是指構建多層電路板時，在電路兩面首先需要製造的材料。然後，再使用粘結片通過壓制工藝，製成多層電路板。

同軸電纜，是一種可以用於高頻數據傳輸的電力線，特別是無線傳輸設備、廣播設備、網路和其他設備。它是指有兩個同心導體，而導體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。最常見的同軸電纜由絕緣材料隔離的銅線導體組成，在裡層絕緣材料的外部是另一層環形導體及其絕緣體，然後整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護套包住。

同軸電纜示意圖

（圖片來源於：維基百科）

背景

目前，用於大容量數據傳輸的同軸電纜都是較厚的，從而影響了移動設備變薄。所以，在應用方面，低傳輸損耗柔性多層電路板具有大容量數據傳輸和超薄設計兩方面的優勢。但是，它也面臨許多限制，因為其材料特性，只有特殊的設備才可以製造。

創新

然而，松下電器使用獨特的樹脂設計技術，開發了一種粘結片，可以在低於200 °C的溫度條件下進行層壓，並且在室溫下存儲。所以，粘結片再也無需特殊設備進行高溫疊層和冷藏存儲。

公司利用其獨特的層壓技術，實現了LCP核心材料的高粘性和低輪廓銅箔。目前的柔性核心材料使用聚合物等製成的，只可用於低速傳輸。然而，這種新材料因其低傳輸損耗的屬性，也可用於大容量數據的高速傳輸。

多層印刷電路板示意圖

（圖片來源於：維基百科）

松下新型柔性多層電路板材料具有以下功能：

低損耗以及兼容USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)，可在更高速度下進行大容量數據傳輸。傳輸損耗：-2 dB/100 mm @ 6 GHz*1.核心材料：介電常數：2.9 @ 10 GHz，消耗因數：0.002 @ 10 GHz粘結片：介電常數:2.2 @ 10 GHz，耗散因子:0.001 @ 10 GHz

柔性多層電路板採用具有多信號3層結構，厚度僅0.2毫米，讓移動設備有望進一步變薄。

整個板子厚度：0.2毫米即以下

電路板材料可以在低溫下層壓，室溫下存儲，讓柔性多層電路板的製造更加容易。

層壓溫度：180 - 200°C，現有的粘結片是：300°C；

室溫存儲：23 (±5) °C，現有的粘結片：5°C或者以下。

技術

第一，低損耗和兼容USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)，有助於在更高的速度下傳輸更大容量的數據。

目前，移動設備攝像頭和顯示屏的解析度變得越來越高，對於數據容量的要求也越來越大，相應地信號傳輸速度也要求越來越快。然而，低損耗柔性多層電路板，能夠帶來大容量、高速度的傳輸，從而很有可能取代目前使用同軸電纜，而且其傳輸損耗低，只有少量信號在傳輸過程中丟失，這也是十分適合電路板材料的要求。松下電器已經通過其獨有的樹脂設計技術，對於低損耗傳輸的核心材料以及粘貼片進行了商用化。它支持的標準包括USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)，能夠提供移動設備內更高速的大容量數據傳輸。

第二，柔性多層電路板包0.2毫米厚3層結構以及多信號線路，有利於更薄的移動設備設計。

同軸電纜，由於電纜中的信號線組成，能夠進行大容量數據傳輸，但缺點是它的厚度。低損耗柔性多層電路板，裡面包含幾根信號線，可同時達到大容量數據傳輸和超薄設計。因為採用這種材料，柔性多層電路板的厚度僅有0.2毫米，而且具有3層結構，可攜帶幾根信號線，可取代同軸電纜。

第三，電路板材料可以在低溫條件下層壓，室溫條件下存儲，從而促進柔性多層電路板的製造。

之前，粘結片和核心材料組成了低損耗柔性多層電路板，但是它們需要在高溫下疊片，並且冷藏存儲。但是，由於這種材料的特性，它難以控制，並且需要特殊的材料，從而成為了製造商的負擔。松下電器採用其獨特的樹脂設計技術，能在200 °C 以下的溫度，開發這種粘結片，且能夠在室溫中存儲，使得再生產過程中控制這種材料變得容易得多。松下通過提供這種粘結片和低損耗的核心材料，以進一步促進柔性多層電路板的生產。

應用

電路板可以用於高頻天線模塊、高速線纜等等。

參考資料

【1】http://news.panasonic.com/global/press/data/2017/01/en170117-4/en170117-4.html#010