导读
昨天，日本松下发布了用于超薄移动设备内高速、大容量数据传输的“低损耗柔性多层电路板材料”。
简介
昨日，日本松下电器宣布了完成了一款“低损耗柔性多层电路板材料”商业化。这种材料适用于高速、大容量数据传输，以及设计超薄移动设备包括智能手机和平板笔记本电脑。
公司将于2017年1月量产该产品，它是由液晶聚合物（LCP）核心材料和粘结片材料组合而成。这些材料可以在低温条件下进行层压，而后在室温条件下存储，可相应地降低高频柔性多层电路板材料的制造难度。
（图片来源于：松下电器）
知识
为了准确理解这项新科技，我们首先需要掌握以下三个核心知识概念。
传输损耗，是一种电路中传输电信号趋向于转化为热量，并且随着传输距离或者电路本身的电阻而发生衰退的现象。损耗程度，取决于导体（电路）和与电路接触的绝缘体（电路板材料）的属性。
核心材料，通常是指构建多层电路板时，在电路两面首先需要制造的材料。然后，再使用粘结片通过压制工艺，制成多层电路板。
同轴电缆，是一种可以用于高频数据传输的电力线，特别是无线传输设备、广播设备、网络和其他设备。它是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住。
同轴电缆示意图
（图片来源于：维基百科）
背景
目前，用于大容量数据传输的同轴电缆都是较厚的，从而影响了移动设备变薄。所以，在应用方面，低传输损耗柔性多层电路板具有大容量数据传输和超薄设计两方面的优势。但是，它也面临许多限制，因为其材料特性，只有特殊的设备才可以制造。
创新
然而，松下电器使用独特的树脂设计技术，开发了一种粘结片，可以在低于200 °C的温度条件下进行层压，并且在室温下存储。所以，粘结片再也无需特殊设备进行高温叠层和冷藏存储。
公司利用其独特的层压技术，实现了LCP核心材料的高粘性和低轮廓铜箔。目前的柔性核心材料使用聚合物等制成的，只可用于低速传输。然而，这种新材料因其低传输损耗的属性，也可用于大容量数据的高速传输。
多层印刷电路板示意图
（图片来源于：维基百科）
松下新型柔性多层电路板材料具有以下功能：
-
低损耗以及兼容USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)，可在更高速度下进行大容量数据传输。
传输损耗：-2 dB/100 mm @ 6 GHz*1.
核心材料：介电常数：2.9 @ 10 GHz，消耗因数：0.002 @ 10 GHz
粘结片：介电常数:2.2 @ 10 GHz，耗散因子:0.001 @ 10 GHz
-
柔性多层电路板采用具有多信号3层结构，厚度仅0.2毫米，让移动设备有望进一步变薄。
整个板子厚度：0.2毫米即以下
-
电路板材料可以在低温下层压，室温下存储，让柔性多层电路板的制造更加容易。
层压温度：180 - 200°C，现有的粘结片是：300°C；
室温存储：23 (±5) °C，现有的粘结片：5°C或者以下。
技术
第一，低损耗和兼容USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)，有助于在更高的速度下传输更大容量的数据。
目前，移动设备摄像头和显示屏的分辨率变得越来越高，对于数据容量的要求也越来越大，相应地信号传输速度也要求越来越快。然而，低损耗柔性多层电路板，能够带来大容量、高速度的传输，从而很有可能取代目前使用同轴电缆，而且其传输损耗低，只有少量信号在传输过程中丢失，这也是十分适合电路板材料的要求。松下电器已经通过其独有的树脂设计技术，对于低损耗传输的核心材料以及粘贴片进行了商用化。它支持的标准包括USB 3.1 Gen 2 (10 Gbps)，能够提供移动设备内更高速的大容量数据传输。
第二，柔性多层电路板包0.2毫米厚3层结构以及多信号线路，有利于更薄的移动设备设计。
同轴电缆，由于电缆中的信号线组成，能够进行大容量数据传输，但缺点是它的厚度。低损耗柔性多层电路板，里面包含几根信号线，可同时达到大容量数据传输和超薄设计。因为采用这种材料，柔性多层电路板的厚度仅有0.2毫米，而且具有3层结构，可携带几根信号线，可取代同轴电缆。
第三，电路板材料可以在低温条件下层压，室温条件下存储，从而促进柔性多层电路板的制造。
之前，粘结片和核心材料组成了低损耗柔性多层电路板，但是它们需要在高温下叠片，并且冷藏存储。但是，由于这种材料的特性，它难以控制，并且需要特殊的材料，从而成为了制造商的负担。松下电器采用其独特的树脂设计技术，能在200 °C 以下的温度，开发这种粘结片，且能够在室温中存储，使得再生产过程中控制这种材料变得容易得多。松下通过提供这种粘结片和低损耗的核心材料，以进一步促进柔性多层电路板的生产。
应用
电路板可以用于高频天线模块、高速线缆等等。
参考资料
【1】http://news.panasonic.com/global/press/data/2017/01/en170117-4/en170117-4.html#010
更多前沿技术和创新产品，请关注微信公众号：IntelligentThings，或者联系作者个人微信：JohnZh1984