低介電常數與低損耗銅箔基板填充用陶瓷材料

銅箔基板填充用陶瓷材料有許多 : 水洗高嶺土、氮化硼、二氧化矽等,其中若要低介電常數與低介電損耗,二氧化矽是最佳的選擇。

從目前市面上5G的CCL產品中可知,二氧化矽的確是低介電常數的必備材料。

但是二氧化矽的產品種類有幾千種,除了高純度與粒徑外,還要注意哪些特性?

(1)結晶相的選擇:非晶相具有較低的介電常數(3.7 @10GHz)。

介電特性是指在受外加電場的作用下,被極化的特性。二氧化矽(SiO2)的Si-O是屬於共價鍵結,常壓室溫下的結晶相有三方(hP9)與非晶相兩種。三方的結晶相易產生晶體不對稱結構,而帶有極性,因此介電常數(約4.3 @10GHz 左右)比非晶相來得大。

(2)極性OH基越少越好:OH基會顯著提高介電常數與介電損耗。

二氧化矽的OH基來自表面的吸水特性與粉體製程。挑選到極性OH基少的非晶相二氧化矽,可以有效降低介電常數,同時也可以減少介電損耗。

(3)鹼金屬離子越低越好 :鹼金屬離子會提高介電常數與介電損耗。

影響SiO2的介電常數與介電損耗最大的金屬離子,依序為 : Li>Na>K…..

(4)某些添加物可以降低SiO2的介電常數到3.2。