日本Daicel與早稻田大學開發出世界最高水準之低介電材料。透過將對電氣訊號的響應性降至極限,研究團隊成功地將表示能量損失程度的「介電損耗正切(Df)」抑制至0.001以下(0.00087)。此項研究成果可望有助於促進次世代通訊標準所需之電路板材料的開發。
研究團隊聚焦於抑制分子極性的設計,將含硫的「聚苯硫醚衍生物(PPS Derivatives)」導入基礎結構。由於具有極性的分子在外部電場下更易產生能量損失,研究團隊透過結合硫原子鍵與苯環,成功抑制了分子振動,大幅降低了訊號傳輸時的損失。
此外,研究團隊還採用氧原子與硫原子交替排列的分子設計,證明在170 GHz的毫米波頻段下,仍可維持穩定的低介電性能。藉此,不僅能保持較低的介電常數(表示電子在電場下易於偏移的程度),同時也將能量損失降至最小。
隨著資訊通訊的高速化發展,低介電材料的研發競爭正迅速升溫,相關性能要求也逐年提升,但對應的高分子材料設計指標至今尚未確立。Daicel與早稻田大學的研究突破了該領域「介電損耗正切0.001」的壁壘,展現一種全新的方法論。研究團隊指出,未來若將此概念推展至各類高分子結構,將可望進一步開發出性能更為卓越的低介電材料。