5G时代信号的传输速度也会远快于4G信号，就要求材料对信号的干扰小、介电常数小，保证大数据传输不受干扰。

当器件的特征尺寸逐渐减小时即集成度不断提高时，会引起电阻-电容(RC)延迟上升，从而出现信号传输延时、噪声干扰增强和功率损耗增大等一系列问题， 这将极大限制器件的高速性能。例如，当电子元器件的尺寸缩小至一定尺度时，布线之间的电感-电容效应逐渐增强，导线电流的相互影响使信号迟滞现象变得十分突出，信号迟滞时间计算公式如下：

上式中，τ为传输信号的迟滞时间；C为材料的电容；ρ为导线的比阻抗；ε为层间介电（Interlayer Dielectric，ILD）材料的介电常数；εo为真空介电常数；L 为导线长度；T为导线厚度；P为两导线之间的距离。

因此，在超大规模集成电路向纵深发展的大背景下，降低层间材料的介电常数，使用低介电常数材料成为减小信号迟滞时间的重要手段。那么，低介电材料究竟是什么？常见高分子材料的介电常数又是多少？

顾名思义，低介电常数材料就是指介电常数 ε低的电介质材料。其介电常数可分别归类为：ε>3.0，ε=2.5～3.0，和ε<2.2（超低介电常数）。低介电常数材料按材料特征可分为无机物和有机高分子两大类。前者具有高稳定性、低收缩性和耐腐蚀性等优点，而后者则具有分子设计多样化、加工性能好等优势。

为获得低介电常数，必须选用非极性分子材料。对于非极性分子，Clausius-Mosotti方程将介电常数 ε 与极化率 α 联系起来

上式中N为单位体积内的极化分子数，k=ε/ε0，ε/ε0 分别是材料和真空介电常数。α 为总分子极化率，包括电子和离子极化率等。

由上式可知降低材料介电常数的途径有：

（1）降低材料的极化率，包括电子、离子和分子极化率，即选择或研发低极化能力的材料；

（2）增加材料空隙密度，从而降低材料的密度（单位体积内极化分子数N）。 

对不同性质的电介质往往只有一种极化作用占主导地位，非极性分子主要是电子极化；离子晶体主要是离子极化；强极性介质中占主导地位的是偶极子分子极化。低介电材料分子组成一般没有离子键，所以降低材料的极化率，主要是降低材料中的电子极化率和分子极化率。

常见材料介电常数表

目前大家探讨比较多是5G工程塑料，主要分为薄膜产品（LCP，PI等用在线路板，天线）、还有就是结构件（注塑成型），如低介电LCP、PBT、PPO、PPS等。选材中既要满足介电常数低又要满足力学性能、化学性能、电性能等因素。改性塑料的介电常数跟基材的分子结构有关，同时也跟增强/填充材料的介电常数有关。

5G时代！未来已来！