創新平台／研發軟板複合材 擴大5G應用

人手一機時代，電子或手機製造商為提供更好的使用者體驗，紛紛往高頻、高功率的5G應用邁進；然而，傳統輕薄的軟性印刷電路板，其基板材料卻容易在高頻、高功率負載下耗損，讓業者在發展新一代軟板時總欠缺臨門一腳。

工研院在經濟部技術處科技專案的補助下，花費四年研發出「新世代毫米波PI／液晶高分子軟性電路板材料技術」，這個複合性軟性電路板材料，能突破物理限制，維持手機軟板性能穩定，2023年更獲得工研菁英傑出研究金牌獎，成為台灣軟性印刷電路板邁向5G應用的關鍵「秘密武器」。

工研院材料與化工研究所經理朱育麟指出，在5G之前，軟性印刷電路板以具備優異熱安定性與可撓性特色的聚醯亞胺（Polyimide；PI）作為基板材料，但在高頻、高功率應用下容易耗損，讓許多業者苦無對策。直到遇到工研院長期專注液晶高分子（Liquid Crystal Polymer；LCP）材料的研發團隊，穩定電性的特色讓雙方一拍即合，開啟了共同合作嶄新軟板複合材料的契機。

工研院團隊研發LCP已經有20年，但遇到的挑戰前所未見，需要將兩種不同特性的材料順利結合。尤其是工研院所使用的LCP材料溶劑，近年受到歐盟法規限制，必須嚴格掌控濃度比例。在與PI廠商合作初期，初步送樣的LCP與PI經評估都相容，但實際經過幾批耐撓曲性與相容性測試，結果卻都不如預期。

為了找出問題點，團隊與廠商花費將近兩年的時間，依照不同比例不斷切磋嘗試，也從各種不同聚合參數中找出原因，最終才讓含氮的可溶性元素導入液晶高分子（LCP）材料中，將液晶高分子與改性PI材料混合使用。

朱育麟苦笑說，「那時候光想解方就想到幾乎吃不下飯，不過為了解決廠商的問題，還是只能咬牙繼續嘗試，所幸最後皇天不負苦心人，一切也都值得了。」

而從這次的研發經驗中，也讓團隊更了解複合材料的製程調控。

工研院將此研究成果申請專利後，現在也開始鏈結海外市場，透過內部平台與日本的法人機構接觸，期盼透過這項技術，讓台灣能在未來高階消費性電子產品保持競爭力，進一步擴大台灣在全球5G材料應用的能見度。