提升 CCL 附著力與低介電性能：甲基丙烯酸酯改質樹脂在高頻通訊材料的應用

從低介電損耗、耐熱穩定性到加工適配性，探索高頻高速電子材料的關鍵解決方案

 

5G/6G 時代的訊號損耗挑戰

 

隨著 5G 毫米波甚至未來 6G 兆赫茲（THz）頻段通訊技術的推進，電子裝置的數據傳輸正式邁入超高速、大容量的時代。然而，高頻訊號在傳輸介質中的衰減與損耗極為劇烈。為了克服這項物理局限，印刷電路板（PCB）與銅箔基板（CCL）的開發核心，已全面聚焦在如何導入具備極低介電常數（Dk）與極低介電損耗（Df）的先進材料。

 

在過去的配方設計中，傳統低介電材料（如純聚苯醚樹脂 PPE）雖然電氣特性優異，卻存在難以迴避的剛性瓶頸——高分子鏈過於剛硬會導致固化後的板材脆性過高；同時，這類低極性樹脂與銅箔等基材的附著力普遍不佳。面對現今製程多元且嚴苛的應用環境，單一樹脂顯然已無法滿足所有的物性需求。

 

結構創新：立體阻礙效應的巧妙運用

 

為了打破既有的技術僵局，「甲基丙烯酸酯改質樹脂（Methacrylate modified resin）」成為近年來備受矚目的關鍵解方。這類樹脂採用自由基固化系統，其核心優勢源自於分子結構的巧妙設計：研發人員透過在主鏈中引入特定的「立體阻礙效應（Steric effects）」，成功在維持優異電氣性能的同時，大幅拉升了材料的柔韌性。

 

這種微觀結構的突破，賦予了材料更均衡的綜合表現。它不僅能有效抑制高頻訊號的延遲與散失，展現極佳的低介電特質，更徹底改善了傳統高頻板材易脆裂、難加工的痛點。此外，該結構亦補強了低極性樹脂附著力不足的劣勢，並憑藉高耐熱性與低熱膨脹係數（CTE），確保材料在高溫製程中依舊具備優異的尺寸穩定性。

 

客製化調控：分子量落點決定性能走向

 

為了對應多元的配方體系，這類樹脂在合成時能藉由精準調控「分子量（Mw）」與「官能基數」，衍生出截然不同的物性導向：

• 低分子量型（Mw 約 300 ~ 400）： 在常溫下呈現低黏度與高流動性。在配方中不僅能作為反應型稀釋劑，展現出極高的反應活性，還能將介電損耗降至最低，並顯著提升對基材的附著力。
• 標準均衡型（Mw 約 600 ~ 700）： 性能介於兩者之間，能在耐熱性、介電特質與機械附著力中取得最佳平衡。
• 高分子量型（Mw 約 800 ~ 1,000）： 憑藉全系列最高的官能基數（多官能交聯設計），能賦予系統極高的玻璃轉移溫度（Tg），專門應對對耐熱性與尺寸安定性要求極為苛刻的高階應用領域。

 

配方實戰：與聚苯醚（PPE）的協同效應

 

在實際的工業配方中，甲基丙烯酸酯改質樹脂通常扮演「交聯劑（Crosslinker）」的角色，與市售的 PPE 樹脂搭配，發揮顯著的協同效應。

以 OPE-2St 2200 樹脂為例，其單獨固化後對銅箔的剝離強度（Peel Strength）僅有 0.21 kgf/cm。然而，當將其與低分子量型的甲基丙烯酸酯改質樹脂以 1:1 等比例混配後，材料性能出現了全方位的提升：

• 附著力大幅改善： 銅箔剝離強度瞬間提升至 0.47 kgf/cm。
• 電氣特性優化： 系統的介電常數（Dk）可壓低至 2.58，介電損耗（Df）更下探至 0.0026 的超低損耗區間。

 

若配方改為混搭高分子量型的改質樹脂，則能將系統的 Tg 推進至 231°C，相較於純 PPE 的 183.8°C，耐熱表現有感升級。此外，在傳統導入 TAIC 交聯劑的三元配方系統中，加入這類改質樹脂同樣表現亮眼，除了能將系統 Tg 維持在 200°C 左右的高水準，更能將 Df 穩定控制在 0.0025 ~ 0.0030 的極低範圍內。

 

結語

 

面對次世代通訊設備對於「輕薄化、高頻寬、低延遲」的嚴厲要求，甲基丙烯酸酯改質樹脂憑藉創新的立體阻礙結構，成功調和了低介電、高附著力與高柔韌性之間的衝突。透過靈活配置不同分子量的產品級別，材料工程師得以突破過往的配方極限，為高頻高速電子基板的技術演進提供了更有力的支撐。

 

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