Df介電損耗再進化！超低介電微粒子讓訊號跑得更快、更穩、更省能

在AI算力飛躍的時代，材料也正悄悄地改寫未來。
隨著生成式AI、語言模型與高頻交易等應用對資料中心提出前所未有的運算需求，新一代800G高速交換器紛紛導入更先進的硬體架構。這不只是晶片效能的競賽，更是一場針對「訊號完整性」與「散熱效能」的材料革新。為了因應高頻、高功耗與高速傳輸的挑戰，過去銅箔基板常見材料已逐漸被低介電、低損耗、熱穩定性更高的新材料所取代，我們可以看到玻纖布從Low Dk1進展到Low Dk2,樹脂從傳統環氧進展到碳氫/聚苯醚,填料也從二氧化矽/氧化鋁進展低介電微粒子/氮化硼等…。

超低介電微粒子材料——高速時代的隱形關鍵角色

你是否曾好奇，為什麼手機訊號可以跑這麼快，或是5G、自駕車能處理這麼龐大的資料量？其實，這些都離不開電子元件中「訊號傳輸材料」的默默貢獻。特別是近年來，一種專為高速通訊應用開發的超低介電微粒子材料，正悄悄成為新世代電子產品的幕後功臣。

 

它有什麼厲害的地方？

讓訊號在材料中穿越得更快、更穩定，同時降低能量損失。幾個特色說明如下：

1. 介電常數、介電損耗極低
   它的介電常數（Dk）低至 2.01（@10GHz）、介電損耗（Df）低至 0.0005（@10GHz），遠低於一般填料，有效減少高頻訊號的耗損，提升元件效率。
2. 顆粒超細，分散均勻
   顆粒直徑約 0.2～0.4 微米，能均勻混合於各種高分子或樹脂中，不易聚集、不沉澱，確保材料的物性穩定。
3. 優異的分散性與加工性
   即便與各類極性不同的溶劑、樹脂搭配，也能保持穩定懸浮與良好分散，加工更輕鬆、品質也穩定。
4. 高純度、低吸水性、熱穩定性佳
   適用於多數熱固性與熱塑性樹脂體系中，能兼顧性能與可靠性。

可以應用在哪裡？

• 高頻電路板與高速IC載板
  降低整體介電常數與損耗，支援 5G、AI、HPC 等領域。
• 半導體封裝材料
  在封裝樹脂中添加後，提升訊號完整性並減少串擾。
• 天線結構與毫米波元件
  確保訊號穩定傳遞、減少能量耗損。
• 低損耗光電元件材料
  用於導光結構、感測模組或雷達系統，提供精準快速的反應能力。

 

為什麼它越來越重要？

隨著未來產品朝「高速化、小型化、多功能化」發展，許多傳統填料（像是滑石粉、矽微粉等）在高頻應用中開始面臨性能瓶頸。而這類新型微粒子材料因具備低Dk、低Df、高分散性的特性，正逐漸成為下一代電子材料的關鍵成分。

 

誰適合用這種材料？

• 若你正在設計高頻通訊用樹脂配方。
• 若你需開發封裝樹脂、Underfill、Prepreg 或 Antenna板。
• 若你關注訊號完整性（SI）、電磁干擾（EMI）控制，或需要符合高速傳輸標準（如PCIe Gen5、USB4等）。

 

看不見，卻很重要 !

雖然這種材料不像晶片、天線那麼顯眼，但它的角色就像一個安靜又穩定的助跑器——讓高速訊號能在電路裡自由奔跑、不被阻礙。

未來的電子產品，只會越來越要求速度與穩定。而這類低介電微粒子，正是邁向這個未來的關鍵一步。

高速傳輸背後的祕密武器：超低介電微粒子材料

一種為5G、AI與自駕車時代量身打造的高性能填料

規格一覽表

項目	數據 / 說明
顆粒尺寸	0.2～0.4 μm（分布窄、球形）
介電常數 Dk（@10GHz）	約 2.1
介電損耗 Df（@10GHz）	約0.0005
吸水率	≦ 0.1%
分散性	高分散性，適用溶劑與乳膠系

 

與傳統填料比較

以下為超低介電微粒子與傳統填料（滑石粉、矽微粉等）在高速應用上的性能對比：

超低低介電微粒子（New Filler）
介電損耗（Df）：非常低

熱穩定性：在高溫製程下穩定不變形

分散性佳：好加工、不易聚集

傳統填料（Traditional Filler）
介電損耗高：不適合高速訊號傳輸

熱穩定性差：高溫下易變形或退化

分散性差：容易造成混料不均或沉澱問題
 

應用案例分析

【案例一：高速IC載板 Prepreg】

某PCB材料製造商嘗試提升其高速產品的傳輸效率與訊號完整性，傳統矽粉填料於>10GHz條件下損耗升高、訊號衰減明顯。
改用本材料後：

• 導電延遲降低 8%

減少約 0.3dB（@15GHz）

• 材料流動性與成膜性不變
• 客戶後段的Lamination良率提高

✅ 適用系統：BT樹脂、Epoxy、PI等樹脂體系

 

【案例二：半導體封裝材料（EMC / Underfill）】

針對高頻運作的AI晶片封裝，廠商需要填料能兼顧低Dk與封裝尺寸穩定性。傳統無機填料在超細化後易團聚，導致流動性下降。
改用此微粒材料後：

• Dk 降低至 2.3（原填料為 3.6）
• 黏度控制佳，不需增加溶劑
• 回焊後封裝翹曲量減少 15%
• 通過 JEDEC 熱循環測試 500次無異常

✅ 適用系統：EMC樹脂、低CTE材料、環氧樹脂

 

小結

在電子業邁向更高速、更高頻、更小型的浪潮中，一個「看不見」的改變正在發生：填料的升級。這類超低介電微粒子材料，不但能讓配方保有原有加工性，更能有效降低材料在訊號傳遞中的干擾與耗損，是許多關鍵應用背後真正的推手。

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