摘要：隨著5G商用化的初步進(jìn)行，通信網(wǎng)絡(luò)、通信基站、云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域得以快速發(fā)展，其終端電子產(chǎn)品越來越走向高頻高速化，市場的擴(kuò)大也驅(qū)動了高速PCB基板材料—高頻高速覆銅板技術(shù)的發(fā)展。

5G高頻技術(shù)對PCB提出更高的要求，其通訊設(shè)備對PCB的性能的要求主要包括高特性阻抗的精度控制、低傳輸延遲及低傳輸損失三方面。而促使PCB高頻化主要有兩個途徑，一是提高PCB加工中的工藝控制，另一是使用高頻的覆銅板。

高頻覆銅板工藝流程與普通覆銅板類似

高頻覆銅板與普通覆銅板的制備流程類似，需經(jīng)過混膠、上膠烘干、粘切片裁剪后疊BOOK、層壓、剪板等流程，工藝過程中的控制技術(shù)是影響覆銅板介電損耗和介電常數(shù)的因素之一。

首先需要將特種樹脂、溶劑及填料按一定比例打入混膠桶中攪拌，將物料攪拌配置成粘稠狀膠液；其次將制備好的粘稠狀膠液打入膠槽中，并將玻纖布浸入到膠槽中，使膠水粘附在玻纖布上，上膠后的玻纖布進(jìn)行烘干成為粘結(jié)片；第三步將烘干后的粘結(jié)片按要求切片，并與銅箔進(jìn)行疊配輸送至無塵室使用自動疊BOOK機(jī)組合配好的料與鏡面鋼板；然后將組合后的半成品傳輸至熱壓機(jī)熱壓，使產(chǎn)品在真空環(huán)境和高溫壓環(huán)境下保持一定時(shí)間，以使銅箔和粘結(jié)片連成一體，最終成為表面銅箔、中間絕緣層的覆銅板成品；最后一步將冷卻后的成品進(jìn)行剪裁，按照客戶的不同需求剪裁成相應(yīng)的尺寸。詳情過程如圖1所示。

圖1 高頻覆銅板制備工藝流程示意圖

（資料來源：PCB資訊）

原料配方比例是影響覆銅板介電損耗與介電常數(shù)的主要因素

覆銅板工藝生產(chǎn)的核心難點(diǎn)在于原材料的選擇及配方比例，是直接影響覆銅板介電損耗與介電常數(shù)的主要因素。

樹脂可以實(shí)現(xiàn)低損耗材料和低介電常數(shù)

傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂由于其具有較大的極性基團(tuán)，導(dǎo)致介電性能較高，通過使用氰酸酯、苯乙烯馬來酸酐、聚四氟乙烯、PPO/APPE以及其他改性熱固性塑料等低極化分子結(jié)構(gòu)樹脂，以實(shí)現(xiàn)低介電常數(shù)與低損耗材料。

填料可以改善材料的物理特性同時(shí)影響介電常數(shù)

填充材料在使用過程中的品種、比例以及表面處理技術(shù)等，都會對基板材料的介電常數(shù)產(chǎn)生影響。常見的無機(jī)填料主要有：氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅微粉、氧化鋁、高嶺土與滑石粉等。填充材料的加入能夠有效降低產(chǎn)品的吸濕性，進(jìn)而改善板材的耐熱性，同時(shí)降低板材熱膨脹系數(shù)。

降低玻纖布介電常數(shù)可以有效降低板材介電常數(shù)

玻纖布作為覆銅板中力學(xué)強(qiáng)度的承擔(dān)者，在覆銅板中占據(jù)較高的體積含量，一般而言其介電常數(shù)高于樹脂基體，因此是決定復(fù)合材料介電性能的主要因素。目前玻纖布廠商仍未放棄開發(fā)更低介電常數(shù)有機(jī)纖維，目前市場常見的玻纖布有聚醚醚酮（PEEK）纖維、芳綸纖維及醋酯纖維。

銅箔影響覆銅板的功率損耗與插入損耗

銅箔的趨膚深度會隨著傳輸inland的增加而減小，在高頻環(huán)境下銅導(dǎo)體的趨膚深度不足1um，說明大多數(shù)電路將在銅箔表面的齒狀結(jié)構(gòu)中流過，由于粗糙表面影響電流通過，會影響到功率損耗與插入損耗。

表1 原材料配方對覆銅板的作用

（資料來源：公開信息整理）

我國主要企業(yè)多款產(chǎn)品已達(dá)到世界及國內(nèi)頂尖水平

高頻板具有技術(shù)門檻高和毛利率高的特點(diǎn)，目前全球高頻板集中在美日供應(yīng)商，代表為羅杰斯，以及美資雅龍材料、泰康利、isola等；日本代表供應(yīng)商為：松下；國內(nèi)有：生益科技、超華科技等。

隨著5G商用化的推廣，國產(chǎn)替代勢在必行，目前我國主要企業(yè)多款產(chǎn)品已打破美日壟斷。高頻和高速的關(guān)系為C=λ×v，高頻是高速的必要不充分條件。高頻高速板主要應(yīng)用于基站和服務(wù)器等通訊設(shè)備。生益科技、超華科技等通過自主研發(fā)，多款產(chǎn)品的性能已達(dá)到世界及國內(nèi)頂尖水平。表2為國內(nèi)主要企業(yè)的科技成果。

表2 國內(nèi)主要企業(yè)的科技成果

（資料來源：各公司官網(wǎng)）

結(jié)語

綜上所述，高頻覆銅板與普通覆銅板的制備流程類似，原材料、工藝配方、工藝過程控制是影響覆銅板介電損耗與介電常數(shù)三大重要因素，此三大因素需要長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)積累及下游應(yīng)用產(chǎn)品驗(yàn)證，構(gòu)筑了高頻覆銅板制造商核心壁壘。高頻板具有技術(shù)門檻高，雖然目前市場被美日供應(yīng)商控制，但隨著5G商用化的推進(jìn)，驅(qū)動國內(nèi)覆銅板企業(yè)加大研發(fā)力度，目前多款產(chǎn)品的性能已達(dá)到世界及國內(nèi)頂尖水平，國產(chǎn)替代勢在必行。