以前的撓性線路材料因其較大的介電損耗特點（損耗角正切），不適用于高速應(yīng)用。這些老材料的介電常數(shù)對于高速材料是非常合理的（多數(shù)情況下在3.0~3.5之間）。以前，人們認(rèn)為聚酰亞胺是引起問題的關(guān)鍵。但是，如表1所示，標(biāo)準(zhǔn)撓性線路粘結(jié)劑（丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂）的介電損耗要比聚酰亞胺薄膜的介電損耗大得多。實際上，新研發(fā)出的聚酰亞胺配方介電損耗非常小，這就意味著全聚酰亞胺介電層是高速線路材料的良好選擇。但并不是所有聚酰亞胺材料都是一樣的；有些材料的介電損耗要高于其他材料，對大多數(shù)聚合物來說，介電損耗和吸濕程度相關(guān)，這一點也適用于聚酰亞胺。因此我們得到一條基本規(guī)律：具有較強(qiáng)吸濕性的電介質(zhì)也會具有較大的介電損耗。

表1同樣還列出了近被用來制造高速撓性材料的其他電介質(zhì)材料。高速剛性板的主要材料——氟聚合物——已經(jīng)被多家材料供應(yīng)商加入到撓性材料當(dāng)中。氟聚合物對任何聚合物類材料都有低的介電常數(shù)和小的介電損耗。

問題是在單獨(dú)使用時，純氟聚合物薄膜的機(jī)械性能不夠好。一些供應(yīng)商嘗試在撓性應(yīng)用中使用特殊玻璃纖維織物和氟聚合物混合的方式。還有一些通過添加填充物的方式來提高性能，這種做法在剛性高速材料當(dāng)中很常見。還有一家供應(yīng)商用聚合物做內(nèi)芯，然后包裹上一層氟聚合物材料的覆蓋層和粘結(jié)劑。這些改進(jìn)都有助于撓性和機(jī)械性能的增強(qiáng)，在一些情況下還能降低加工難度。但是，這些改進(jìn)也增加了介電常數(shù)和介電損耗，所以純聚合物性能在實際產(chǎn)品中是無法實現(xiàn)的。這些新材料在很多情況下都是高速撓性材料的良好選擇。

液晶聚合物（LCP）同樣具有不錯的介電性質(zhì)，損耗低、吸濕性弱。覆箔基材和粘結(jié)層都會使用到LC聚合物。而氟聚合物材料同樣也應(yīng)用到了覆箔基材和粘結(jié)層當(dāng)中。

高速撓性線路所使用的主要覆箔基材是以氟聚合物、液晶聚合物和低損耗全聚酰亞胺結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。LCP和氟聚合物結(jié)構(gòu)在一些情況下可以作為粘結(jié)層和覆蓋層。但直到近人們才能用聚酰亞胺結(jié)構(gòu)作為低損耗覆蓋層和粘結(jié)層。事實上，低損耗覆蓋層一直是難開發(fā)的，直到研發(fā)出來。

新型低損耗熱固性粘結(jié)劑的出現(xiàn)擴(kuò)展了高速剛性板的材料選擇范圍。多種版本的低損耗粘結(jié)劑已經(jīng)可以在撓性線路材料市場買到了，為粘結(jié)層和覆蓋層提供了更多選擇。雖然撓性線路使用的傳統(tǒng)粘結(jié)劑損耗較大，但這并不意味著所有的熱固性粘結(jié)劑損耗都比較大。

表1中，幾乎所有聚合物的介電常數(shù)都比較低，在真正的撓性材料中這些聚合物的介電常數(shù)也保持在一個較低的范圍內(nèi)。雖然較低的介電常數(shù)有一些優(yōu)點，但在選擇高速撓性材料時，介電損耗才是重要的介電性質(zhì)。介電損耗對整個撓性線路材料的影響要比介電常數(shù)大得多。

在談?wù)摻殡姄p耗和高速受控阻抗線路時，一定要考慮兩個因素：線路設(shè)計的速度（1 Ghz 或 20 Ghz）和長度。所有的全聚酰亞胺箔基材都是在速度為20 Ghz 、長度為1” 的信號線上使用的。很多時候，這在10”的長度下是不可行的。所以，每項應(yīng)用的材料應(yīng)該根據(jù)線路的速度和長度來選擇。

使用其中任何一種新材料都需要對我們文中提到的三個方面做出權(quán)衡：電氣性能、撓性和機(jī)械性能以及易加工性。所有的材料供應(yīng)商都要對這三方面做出權(quán)衡，為終成品選擇折中方案。制造商和終端用戶雙方必須要了解權(quán)衡這些內(nèi)容，并且在充分了解折中方案以后再選擇材料。材料選擇的底線是——不要只根據(jù)電氣性能就選擇材料；撓性和易加工性對功能性高速撓性線路同樣也十分關(guān)鍵。

機(jī)械性能和撓性

大多數(shù)傳統(tǒng)撓性材料都以犧牲介電性質(zhì)為代價，以優(yōu)化其撓性和易加工性。當(dāng)然，在開發(fā)這些早期材料的時候，所謂的“高速”其實還不到1 GHz。找到低損耗聚合物是開發(fā)新型撓性線路材料的步。

氟聚合物本身不具備足夠的用于撓性箔基材的機(jī)械性能。材料供應(yīng)商使用的策略是通過使用特殊撓性玻璃纖維織物、粒子填料或聚酰亞胺內(nèi)芯來增強(qiáng)氟聚合物。所有這些材料都增強(qiáng)了氟聚合物的機(jī)械性能。玻璃纖維織物和粒子填料會限制覆箔基材或粘結(jié)層的可彎曲性，所以給需要在銳角處彎折和/或彎折比率較小的線路應(yīng)用選材料時，這兩種材料不是選擇。但它們?nèi)钥梢杂糜谄渌膿闲詰?yīng)用。

液晶聚合物適用于高速撓性箔基材的獨(dú)立電介質(zhì)膜。其機(jī)械性能可滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。它們的彎折能力可能比不上全聚酰亞胺結(jié)構(gòu)，但也足以滿足多數(shù)應(yīng)用的需求。

全聚酰亞胺介電層是所有備選材料中機(jī)械性能好、靈活度強(qiáng)的材料。如果產(chǎn)品對彎折程度的要求很高，那么這種材料是好的選擇。但是，即使是損耗小的聚酰亞胺層也比大部分氟聚合物和LCP結(jié)構(gòu)的損耗要稍大一些。

至于粘結(jié)層和覆蓋層，材料選擇就更加復(fù)雜了。很多高速材料覆箔基材只能和特定的粘結(jié)層一起使用。氟聚合物/聚酰亞胺復(fù)合材料主要和具有同樣材質(zhì)的粘結(jié)層一起使用。同樣，以LCP聚合物為基礎(chǔ)材料的覆箔基材也主要和具有同樣材質(zhì)的粘結(jié)層一起使用。兩種方法都使用需要高溫層壓的熱塑性聚合物薄膜。很多制造商現(xiàn)在都用高溫層壓機(jī)來達(dá)到新材料所需溫度（270 ℃~ 310℃）。

低損耗粘結(jié)層和覆蓋層都與才研發(fā)出的全聚酰亞胺箔基材兼容。在氟聚合物內(nèi)芯外面覆上一層低損耗熱固性粘結(jié)劑是材料選擇之一。這種方式已經(jīng)用全聚酰亞胺箔基材和一些氟聚合物箔基材測試過。其優(yōu)點之一是熱固性粘結(jié)劑可在更標(biāo)準(zhǔn)的層壓溫度下進(jìn)行層壓。

另一種材料選擇非常新穎——全聚酰亞胺粘結(jié)層和覆蓋層。初，這種材料與全聚酰亞胺箔基材一起研發(fā)用在高溫應(yīng)用。但這種新型粘結(jié)薄膜損耗非常低（0.003），和全聚酰亞胺箔基材的損耗值在一個范圍內(nèi)。這種新型粘結(jié)層需要高溫層壓，但這也是目前制造全聚酰亞胺撓性線路的方式。由于這個產(chǎn)品比較新，所以采用的制造商還比較少，但它正在不斷壯大。目前為止，全聚酰亞胺結(jié)構(gòu)是制造高速線路的材料選擇，但這種材料也需要較強(qiáng)的耐熱性能。

除了氟聚合物/聚酰亞胺復(fù)合材料以外，以上提到的所有粘結(jié)層材料選擇也可用于制造覆蓋層。在上文提到了，低損耗覆蓋層只是在微帶線應(yīng)用中非常重要。目前使用這些新材料的許多高速撓性線路都是帶狀線應(yīng)用，這種情況下只需要低損耗粘結(jié)層。

可加工性

許多新材料的可加工性一直是影響其批量生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。在引入新材料的時候就應(yīng)該預(yù)料到這一點。

這些新型材料中有好幾種都需要高溫層壓，其中包括氟聚合物/聚酰亞胺復(fù)合材料、LCP材料和全聚酰亞胺粘結(jié)層。很多制造商現(xiàn)在都用壓力機(jī)將溫度增高到所需的270 ℃~310℃ (520°F~590°F)。但是，較高的溫度需要使用新的壓墊和更好的溫度控制。幸運(yùn)的是，各種用于高溫層壓的壓墊已經(jīng)可以在市面上買到了。

部分氟聚合物材料和所有的LCP材料都在覆箔基材和粘結(jié)層上使用了熱塑性薄膜。為了更好地使用，覆箔基材的層壓溫度一定要高于粘結(jié)層的層壓溫度。如果這兩層的層壓溫度太接近，會引起成像層上的線路在層壓過程中發(fā)生移動（又被稱為游動）。這一現(xiàn)象可以通過嚴(yán)格控制層壓溫度防止，但防止方式是設(shè)計出層壓溫度差值較大的材料。氟聚合物/聚酰亞胺復(fù)合材料是在覆箔基材層壓溫度和粘結(jié)層層壓溫度相差35℃的情況下得到的。對大部分制造商而言這一溫差已經(jīng)足夠了。很多新型LCP材料的層壓溫差已經(jīng)增大。不論和哪種新型熱塑性材料相比較，這一差值永遠(yuǎn)都是很重要的因素之一。

在考慮易加工性時，尺寸穩(wěn)定性是另一個重要因素。首先，蝕刻后的覆箔基材變化程度可能會因為使用了新材料而加劇。如今，全聚酰亞胺結(jié)構(gòu)是廣泛使用的撓性材料。其他的一些電介質(zhì)可能變化程度更大，需要不同的圖案補(bǔ)償策略。但大多數(shù)材料供應(yīng)商已經(jīng)成功在成品中解決了這一問題。

層壓期間，粘結(jié)層或覆蓋層上線路移動是一個更大的難題。這一問題在使用熱塑性電介質(zhì)和/或需要高溫層壓時就變得尤為嚴(yán)重了。即使是全聚酰亞胺箔基材，它在300℃溫度下層壓過后的膨脹體積也要比在190℃的正常溫度下層壓后的膨脹體積大一些。通過適當(dāng)?shù)膶訅汗に嚳刂坪头e累對變化程度的預(yù)測經(jīng)驗，這種變化可以得到控制。

這些新材料的鉆孔和電鍍工藝也需要進(jìn)行優(yōu)化，尤其是氟聚合物和含有LCP的產(chǎn)品。這兩種材料都可以進(jìn)行鉆孔和電鍍操作，但是在操作過程中需要對鉆孔過程、去鉆污和鉆孔準(zhǔn)備工藝進(jìn)行優(yōu)化。

總而言之，與設(shè)計中的任何折衷一樣，具有低損耗和某些情況下低介電常數(shù)的產(chǎn)品更難處理。從制造商的角度來看，如果你能先熟練掌握新材料的工藝技術(shù)，那你就能成為終端用戶的選擇。從一名終端用戶（OEM）的角度來看，你應(yīng)該一直讓材料供應(yīng)商給你推薦制造商。大部分材料供應(yīng)商會和選定的制造商共同合作，確?？梢越o早期的終端用戶推薦一些成熟的設(shè)備。表2顯示了這些性能的比較結(jié)果。

高速撓性材料的供應(yīng)商主要來自現(xiàn)有的撓性材料和高速剛性板材料供應(yīng)商。在北美地區(qū)，高速材料的主要開發(fā)公司有DuPont公司、Rogers公司和Taconic公司。也有一些低損耗聚酰亞胺材料和LCP材料供應(yīng)商的生產(chǎn)基地在美國境外，比如Panasonic公司和Ventec International Group。近，一些新材料已經(jīng)可以在北美市場和歐洲市場通過代理商購買了。

另一個可以考慮的選擇是將不同材料供應(yīng)商生產(chǎn)的產(chǎn)品混合使用。撓性線路在材料供應(yīng)商那里經(jīng)受檢測之后，在制造商那里將一家公司生產(chǎn)的覆箔基材和另一家公司生產(chǎn)的粘結(jié)層或覆蓋層混合使用。當(dāng)然，你要確保兩者的兼容性接受過測試，而且在訂購新的撓性線路之前要對加工程序進(jìn)行優(yōu)化。