高頻高速PCB覆銅板三大關(guān)鍵原材料性能分析

本文對(duì)近年新型、高端基板材料所用的特殊電解銅箔、特種樹(shù)脂，以及特種玻纖布的供應(yīng)鏈格局，以及對(duì)這三大材料新的性能需求，作以闡述。

2020 年初以來(lái)，全球新冠疫情蔓延，造成了我國(guó)覆銅板原材料供需鏈格局，發(fā)生了嚴(yán)重變化。5G 開(kāi)展以來(lái)，高頻高速電路用覆銅板、高度HDI 及IC 封裝載板用基板材料在技術(shù)、性能、品種上也出現(xiàn)了很大的演變。面對(duì)這兩大重要變化，深入研究新型、高端的基板材料所用的電子銅箔、特種樹(shù)脂以及特種玻纖布的供應(yīng)鏈格局，以及對(duì)三大材料的新型性能需求，被看成是非常重要、急需進(jìn)行的工作。本文在這兩方面，作一些討論。

1.電解銅箔

1.1?各種低輪廓電解銅箔供給現(xiàn)況及其市場(chǎng)格局的新特點(diǎn)

全球高頻高速電解銅箔的2019 年市場(chǎng)的規(guī)模，以及格局（各國(guó)家/地區(qū)、各主要廠家市場(chǎng)占有率情況），見(jiàn)圖1、表1 所示。

圖1、2019 年全球低輪廓銅箔市場(chǎng)的規(guī)模與格局

表1、2018 年、2019 年高頻高速電路用低輪廓銅箔市場(chǎng)格局的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)

從圖1、表1 所得知：全球的低輪廓銅箔產(chǎn)銷(xiāo)量（即市場(chǎng)規(guī)模）2019 年估測(cè)增加49.8%，達(dá)到5.3 萬(wàn)噸。估測(cè)占全球電解銅箔總量的7.6%。2019 年全球高頻高速電解銅箔產(chǎn)銷(xiāo)量中，RTF 與VLP+HVLP 產(chǎn)銷(xiāo)量比例約為：77:23。但未來(lái)幾年VLP+HVLP 所占比例數(shù)有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

在2019 年，在中國(guó)大陸內(nèi)資及外資銅箔企業(yè)產(chǎn)出各類(lèi)低輪廓銅箔總計(jì)為7580 噸，其中內(nèi)資企業(yè)產(chǎn)量占51.2%（3880 噸）。內(nèi)資企業(yè)低輪廓電解銅箔產(chǎn)銷(xiāo)量，占整個(gè)內(nèi)資企業(yè)電子電路銅箔產(chǎn)量（14.4 萬(wàn)噸）的2.7%。在2019 年國(guó)內(nèi)內(nèi)資企業(yè)實(shí)現(xiàn)VLP+HVLP 品種實(shí)現(xiàn)可以量產(chǎn)的新突破，但生產(chǎn)及銷(xiāo)售此類(lèi)低輪廓銅箔的量甚少，僅占全球此類(lèi)電解銅箔產(chǎn)銷(xiāo)總量的2.3%。

1.2?高頻高速電路用低輪廓電解銅箔品種及性能需求的差異化新特點(diǎn)

1.2.1 對(duì)應(yīng)不同傳輸損耗等級(jí)高頻高速覆銅板的電解銅箔品種及低輪廓度性

為了追求高頻高速電路具有更好信號(hào)完整性（Signal Integrity，縮寫(xiě)SI），覆銅板要實(shí)現(xiàn)（特別在高頻下實(shí)現(xiàn)）更低的信號(hào)傳輸損耗性能。這需要覆銅板在制造中所采用的導(dǎo)體材料--銅箔，具有低輪廓度的特性。即覆銅板制造中采用銅箔是低Rz、低Rq 等品種。

可以按四個(gè)信號(hào)傳輸損耗的等級(jí)，對(duì)應(yīng)采用的各種低輪廓銅箔品種、Rz 要求及其主要廠家牌號(hào)情況，見(jiàn)表2 所示。表2 中還所列出了各品種低輪廓銅箔在基材傳輸損耗等級(jí)覆銅板中需要量的排名。

表2、對(duì)應(yīng)不同傳輸損耗等級(jí)高頻高速覆銅板的幾種電解銅箔Rz 指標(biāo)范圍

1.2.2 不同應(yīng)用領(lǐng)域下的低輪廓電解銅箔性能的差異化

高頻高速電路用低輪廓電解銅箔的品種類(lèi)別，按應(yīng)用領(lǐng)域劃分為五大類(lèi)。即剛性射頻/微波電路用低輪廓電解銅箔；高速數(shù)字電路用低輪廓電解銅箔；撓性PCB 用低輪廓電解銅箔；封裝載板用低輪廓電解銅箔；厚銅PCB 用低輪廓電解銅箔。這五大應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)高頻高速電路用低輪廓電解銅箔，在性能要求上有著不同的特點(diǎn)，即表現(xiàn)在性能項(xiàng)目上有所側(cè)重、性能指標(biāo)上有所差異等。

五大應(yīng)用領(lǐng)域用低輪廓電解銅箔品種在性能需求及其差異，表現(xiàn)在如下幾方面：

（1）剛性射頻/微波電路用低輪廓電解銅箔

剛性射頻/微波電路用低輪廓電解銅箔，在不同應(yīng)用頻率條件下的相對(duì)差別更明顯。在銅箔性能對(duì)基板的Dk 均勻一致性、信號(hào)傳輸損失性、處理層無(wú)鐵磁性元素存在，PIM(Passive Inter- modulation，無(wú)源互調(diào))等影響因素方面，要求更為嚴(yán)格。

為此，高檔的射頻-微波電路基板（如毫米波車(chē)載雷達(dá)用基板）所用的銅箔，一般要求表面處理需采用純銅處理工藝，以支持減少無(wú)源互調(diào)（PIM），實(shí)現(xiàn)覆銅板的低PIM性，參考指標(biāo)：達(dá)到- 158dBc～- 160dBc 以下。銅箔處理層實(shí)現(xiàn)無(wú)砷化。

同時(shí)，這類(lèi)銅箔由于樹(shù)脂基材的不同，在選擇不同Rz 銅箔品種方面，差異性很大。

剛性射頻/微波電路用低輪廓電解銅箔在銅箔的厚度規(guī)格方面，一般多采用 ：18μm、35μm、70μm ,而高端極低或超低輪廓銅箔，厚度規(guī)格多用：9μm、12μm、18μm品種。

（2）高速數(shù)字電路用低輪廓電解銅箔

高速數(shù)字電路用低輪廓銅箔的應(yīng)用市場(chǎng)，絕大多數(shù)定位在頻率一般在厘米波（3～30GHz）范圍。它的主要應(yīng)用終端是高中端服務(wù)器等。這類(lèi)銅箔的性能，對(duì)基板的插損、基板加工性等有著更重要的影響，為此有側(cè)重的嚴(yán)格要求。同時(shí)，銅箔的薄形規(guī)格、低成本化也是重要的要求。高速數(shù)字電路用低輪廓電解銅箔在銅箔的厚度規(guī)格方面，一般多采用：18μm、35μm、70μm , 而高端極低或超低輪廓銅箔，厚度規(guī)格多用：9μm、12μm、18μm 品種。

筆者對(duì)許多低Rz 的各類(lèi)銅箔品種（包括HVLP、VLP、RTF 等品種）的非壓合面的輪廓度情況作了調(diào)查、比對(duì)，所得導(dǎo)的結(jié)論是：在同一檔次品種牌號(hào)中，凡是在SI 性表現(xiàn)得較比更好的品種，它的非壓合面輪廓度（以Rz或Ra 表示）一般都是較低的。例如，某外資企業(yè)的一款RTF 銅箔產(chǎn)品，它的Rz=3.0μm(典型值），而非壓合面為Rz=3.5μm。因此，無(wú)論是射頻/微波電路基板，還是高速數(shù)字電路基板，它們?yōu)樽非蟾玫腟I 性,也需求所用的第輪廓度銅箔的非壓合面的Rz（或Ra、Rq），也具有很低的輪廓度。

當(dāng)前，高速數(shù)字電路用低輪廓銅箔一大重要類(lèi)別，是反轉(zhuǎn)銅箔（RTF）。近年樹(shù)脂日本、中國(guó)臺(tái)灣等銅箔企業(yè)在RTF 銅箔技術(shù)上的進(jìn)步，它的Rz 小于2.5μm 的許多品種已經(jīng)問(wèn)世，甚至Rz 小于2.0μm 的品種也已經(jīng)出現(xiàn)。這樣也使得它的應(yīng)用市場(chǎng)，以及全球高速數(shù)字電路用低輪廓銅箔市場(chǎng)規(guī)模的品種比例，也得到迅速的擴(kuò)大。

當(dāng)前，全球銅箔低輪廓電解銅箔制造業(yè)界，在剛性射頻/微波電路用銅箔與高速數(shù)字電路用銅箔品種方面，更趨于性能的同一化。例如，盧森堡電路銅箔有限公司（CircuitFoil）在2019 年間實(shí)現(xiàn)大生產(chǎn)的超低輪廓銅箔BF- NN/BF- NN- HT。此品種實(shí)現(xiàn)了“兩兼容”：其一，由原有的BF- ANP 銅箔只用于PTFE 樹(shù)脂類(lèi)型基材，發(fā)展到“包括聚苯醚（PPE/PPO）基樹(shù)脂系統(tǒng)。也適用于純或改性氟聚合物（PTFE）樹(shù)脂系統(tǒng)。”其二，實(shí)現(xiàn)即可在射頻微波電路基板上應(yīng)用，也適于高速數(shù)字電路基板中采用。

（3）撓性PCB?用低輪廓電解銅箔

撓性PCB 用低輪廓電解銅箔，由于制造微細(xì)線(xiàn)路的需要，多采用極薄銅箔（無(wú)載體）。這類(lèi)品種的目前最低厚度規(guī)格已經(jīng)達(dá)到6μm，例如福田金屬箔粉株式會(huì)社的CF- T4X- SV6、CF- T49A- DS- HD2；以及三井金屬株式會(huì)社的3EC- MLS- VLP (厚度最低7μm)。

撓性PCB 用低輪廓電解銅箔還要求銅箔具有高的抗拉強(qiáng)度，較高的延伸率。蝕刻后基膜優(yōu)異透明性，也是此銅箔市場(chǎng)的重要需求項(xiàng)目。

高頻化撓性PCB 用低輪廓電解銅箔近年開(kāi)始走向低輪廓度化?，F(xiàn)業(yè)界中已經(jīng)出現(xiàn)不少Rz 小于1.0um 品種。例如，三井金屬TQ- M4- VSP Rz≤0.6 (典型值)；福田金屬CF- T4X- SV Rz=1.0（典型值,規(guī)格9/12/18）；福田金屬CF- T49A- DS- HD2,Rz=1.0 μm（典型值）(規(guī)格6/9/12/18)；日進(jìn)ISP，Rz≤0.55(典型值)。

（4）IC?封裝載板用低輪廓電解銅箔

封裝載板（包括模塊基板）要求的低輪廓電解銅箔應(yīng)具有高溫下（210℃/1h 處理后）的高抗拉強(qiáng)度性、高熱穩(wěn)定性、高彈性模量、高剝離強(qiáng)度。它的厚度規(guī)格為5.0μm～12μm。并且近年高端IC 封裝載板用銅箔的厚度規(guī)格正向著更極薄化發(fā)展，即厚度達(dá)到1.5μm～3μm。

封裝載板（包括模塊基板）近年也出現(xiàn)高頻高速化的需求。因此，近年出現(xiàn)了更多的封裝載板用低輪廓電解銅箔品種。例如：三井金屬的3EC- M2S- VLP （無(wú)載體），Rz≤1.8 μm (典型值)；210℃/1h 后的抗拉強(qiáng)度51kgf/mm2?；延伸率4.6%；銅箔最薄規(guī)格9μm。三井金屬的MT18FL（有載體）,Rz≤1.3μm ,形成電路銅箔的規(guī)格1.5、2、3μm。日進(jìn)材料有限公司的LPF（無(wú)載體），Rz≤1.72（典型值），210℃/1h 后的抗拉強(qiáng)度52.3kgf/mm2?；延伸率3.7%；銅箔最薄規(guī)格9μm。

（5）大電流厚銅PCB?用低輪廓電解銅箔

厚度規(guī)格≥105um (3oz) 的大電流厚銅PCB 用低輪廓電解銅箔，常用規(guī)格 ：105、140、175、210μm。還有特殊厚度要求的超厚電解銅箔，厚度規(guī)格達(dá)到350μm（10oz）、400μm（11.5oz）。

大電流厚銅PCB 用低輪廓電解銅箔，主要用于大電流、電源基板、高散熱電路板的制造。所制出的厚銅PCB 主要應(yīng)用于汽車(chē)電子、電源供應(yīng)器、大功率工業(yè)控制設(shè)備、太陽(yáng)能設(shè)備等。近年來(lái)PCB 的導(dǎo)熱性能，越來(lái)越成為普遍的重要的功能之一。超厚銅箔的市場(chǎng)需求在不斷擴(kuò)大。同時(shí)由于厚銅PCB 的微細(xì)線(xiàn)路制造技術(shù)及應(yīng)用也得到發(fā)展，它需求所采用的超厚銅箔也兼?zhèn)涞洼喞忍匦?。例如，三井金屬RTF 型低輪廓厚銅箔：MLS- G(Ⅱ型)，Rz=2.5μm (產(chǎn)品典型值）。盧森堡TW- B，Rz≤4.2μm(產(chǎn)品指標(biāo))。

　　1.3 IC?封裝載板用超薄電解銅箔的應(yīng)用市場(chǎng)擴(kuò)大與性能需求

近期一篇來(lái)自海外PCB 專(zhuān)家撰寫(xiě)的論文，對(duì)超薄、低輪廓銅箔的應(yīng)用市場(chǎng)及應(yīng)用性能要求作了較精辟的闡述。文中提出：“自2017 年后，HDI 板開(kāi)始大量采用在IC 載板產(chǎn)品上已經(jīng)是普遍應(yīng)用的線(xiàn)路電鍍工藝。這種工藝被稱(chēng)為半加成法工藝（SAP），是利用線(xiàn)路電鍍技術(shù)，以滿(mǎn)足IC 載板小于15 μm 的線(xiàn)路結(jié)構(gòu)需求，這種工藝在一般HDI 板尚未采用，不 過(guò)利用超薄銅皮做半加成技術(shù)（mSAP）的調(diào)整后，已經(jīng)成為HDI 制造的主流工藝?！?/p>

“IC 載板運(yùn)用的半加成法（SAP）與類(lèi)載板（SLP）的帶銅箔半加成法（mSAP）的差異在于加工的板材是否是預(yù)壓超薄銅箔。目前市場(chǎng)通常情況下，成熟的SAP 工藝加工的都是ABF 薄膜材料，采用全板沉銅工藝，這并不適合現(xiàn)存多數(shù)生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)置；因此就催生了改良型方案，即帶超薄銅箔的半加成工藝技術(shù)?！?/p>

文中給出了帶超薄銅箔的半加成法（mSAP）的工藝路線(xiàn)對(duì)比圖（見(jiàn)圖2），筆者在此上標(biāo)出了“預(yù)壓超薄銅箔”的位置，以便讀者有明晰的了解。

圖2、SAP 與mSAP 的工藝流程比較

該文提出：“帶銅箔半加成法工藝的關(guān)鍵就是使用了載體銅，這有助于銅箔的抗剝離強(qiáng)度穩(wěn)定且加強(qiáng)纖維的支撐?！钡?，文中也同時(shí)提到了采用壓合法覆在基材上的超薄銅箔，在微細(xì)電路、微孔激光加工中所應(yīng)達(dá)到的幾項(xiàng)重要性能。它主要包括：較高的并穩(wěn)定的銅箔抗剝離強(qiáng)度、超薄銅箔的厚度均勻性、低表面粗糙度、銅箔光面上適宜的抗氧化涂層、微細(xì)線(xiàn)路的蝕刻性等。其中，銅箔抗剝離強(qiáng)度是最重要的性能項(xiàng)目。

二、特種樹(shù)脂

2.1?覆銅板對(duì)特種樹(shù)脂有共同性與差異性要求

覆銅板制造業(yè)對(duì)特種樹(shù)脂品種、性能的需求，有共同性方面的要求，也有不同應(yīng)用領(lǐng)域板型對(duì)樹(shù)脂性能要求的差異性。

高端覆銅板對(duì)特性樹(shù)脂的共性方面性能要求，包括了：樹(shù)脂性能指標(biāo)的均一性、高性?xún)r(jià)比性、進(jìn)行改性及性能控制的高自由度性等。

按照不同的基板材料大類(lèi)別，劃分為剛性覆銅板、撓性覆銅板、封裝載板用覆銅板等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。各領(lǐng)域在品種、性能的需求上，有在不同型基材上應(yīng)用的關(guān)鍵樹(shù)脂性能項(xiàng)目與指標(biāo)的差異性。即使是一類(lèi)的板材，也由于有不同性能的等級(jí)，對(duì)樹(shù)脂的要求標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。

樹(shù)脂制造廠商認(rèn)清、識(shí)透覆銅板對(duì)特種樹(shù)脂的差異性要求，就能把握好本企業(yè)的樹(shù)脂產(chǎn)品的個(gè)性化、客制化，發(fā)展產(chǎn)品系列化、特性化，擴(kuò)大產(chǎn)品的市場(chǎng)深度與廣度。

2.2?高頻高速覆銅板用特種樹(shù)脂需求現(xiàn)況的要求

Low Loss（低損耗）等級(jí)以上（基材Df≤0.008）的高頻高速電路用覆銅板，所用的主流樹(shù)脂組成工藝路線(xiàn)有兩條：一條是PTFE為代表的熱塑性樹(shù)脂體系構(gòu)成的工藝路線(xiàn)；另一條是以碳?xì)錁?shù)脂或者改性聚苯醚樹(shù)脂為代表的熱固性樹(shù)脂體系構(gòu)成的工藝路線(xiàn)。

在熱固性樹(shù)脂體系構(gòu)成的第二條工藝路線(xiàn)中，目前是以“PPO 為主體+ 交聯(lián)劑[交聯(lián)劑可為雙馬酰亞胺樹(shù)脂、三烯丙基三異氰酸脂(TAIC)、碳?xì)錁?shù)脂等]”占為主流路線(xiàn)。同時(shí)，高頻高速電路用覆銅板用樹(shù)脂組成設(shè)計(jì)技術(shù)近幾年還不斷推進(jìn)，更發(fā)展成多樣化。出現(xiàn)了以改性馬來(lái)酰亞胺（雙、多官能團(tuán)型）為主樹(shù)脂的工藝路線(xiàn)；以特種環(huán)氧樹(shù)脂（雙環(huán)戊二烯型、聯(lián)苯醚型等）+ 苯并噁嗪樹(shù)脂的工藝路線(xiàn)等構(gòu)成的極低損耗（Very Low Loss）等級(jí)，以及在極低損耗等級(jí)以下的高頻高速電路用基材的覆銅板品種。

圖3統(tǒng)計(jì)了各不同信號(hào)傳輸損耗等級(jí)的覆銅板，采用的樹(shù)脂種類(lèi)的統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)圖3 所示。表3 歸納所示了當(dāng)前高頻高速覆銅板所需用的關(guān)鍵樹(shù)脂材料及其國(guó)內(nèi)外主要供應(yīng)廠商。

圖3、不同傳輸損耗等級(jí)高頻高速覆銅板采用的樹(shù)脂種類(lèi)例

表3、高頻高速覆銅板所需用的關(guān)鍵樹(shù)脂材料及其國(guó)內(nèi)外主要供應(yīng)廠商

我國(guó)在PTFE 型覆銅板用的PTFE 原液生產(chǎn)廠家有晨光（四川）、東岳、巨化、晨光科慕氟材料(上海)公司（晨光和杜邦的合資公司）、三愛(ài)富等。另外，江西中氟也在建設(shè)中。國(guó)內(nèi)的覆銅板用PTFE 液產(chǎn)量估計(jì)占全球總量的60%以上。

改性聚苯醚樹(shù)脂（PPO/PPE）作主樹(shù)脂制造的基板材料，在5G 通訊設(shè)備對(duì)應(yīng)的Very low loss 應(yīng)用領(lǐng)域，目前有著不可替代的作用。它大部分的終端產(chǎn)品是基站設(shè)施的服務(wù)器等。5G 通訊的深入開(kāi)展，對(duì)PPO/PPE 需求也有著迅速的擴(kuò)大。我國(guó)廣東同宇已批量產(chǎn)，山東圣泉、東材科技已進(jìn)入客戶(hù)試用、評(píng)價(jià)階段。

碳?xì)錁?shù)脂在高頻高速覆銅板發(fā)展中，無(wú)論是在品種、技術(shù)上，還是應(yīng)用的廣度、規(guī)模量上，都在基板材料業(yè)中得到快速的發(fā)展。碳?xì)錁?shù)脂、馬來(lái)酰亞胺(長(zhǎng)鏈)等還在半加法所制的高端HDI 板、封裝載板、模塊基板中采用的樹(shù)脂膜制造中得到應(yīng)用。我國(guó)在碳?xì)錁?shù)脂方面的創(chuàng)新研制、量產(chǎn)及應(yīng)用上，仍是短板需要迎頭趕上。

應(yīng)該看到，全球撓性基板材料，以及近年興起的PCB 用樹(shù)脂膜，都在樹(shù)脂材料上有重大改變。為覆銅板業(yè)配套的國(guó)內(nèi)樹(shù)脂企業(yè)，應(yīng)適應(yīng)這兩大類(lèi)基板材料新需求，在LCP晶高聚物、MPI（改性聚酰亞胺）樹(shù)脂、新型TPI 樹(shù)脂、改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂 （改性BMI）、特種環(huán)氧樹(shù)脂（苯氧樹(shù)脂等）。

2.3?未來(lái)高頻高速覆銅板用新型樹(shù)脂的發(fā)展展望

新一代高頻高速覆銅板用樹(shù)脂材料，在主要性能需求上有哪些？它的主流需求樹(shù)脂類(lèi)別都有哪些？日本專(zhuān)家（來(lái)自新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社綜合研究所環(huán)氧樹(shù)脂材料中心的川辺正直）曾發(fā)表的長(zhǎng)篇文獻(xiàn)對(duì)上述提及的問(wèn)題，做了較深入的闡述。其要點(diǎn)歸結(jié)如下：

（1）使用于高頻高速基板的覆銅板材料，根據(jù)高頻化應(yīng)用條件與PCB 的加工、裝聯(lián)的需求，它主要具備以下幾方面的性能：① 低介電損失；②高耐熱性；③優(yōu)良的粘接性（主要指基材樹(shù)脂與銅箔的粘接性）；④低線(xiàn)性膨脹系數(shù)；⑤低吸水性；⑥好的成型加工性；⑦阻燃性；⑧可靠性。在以上的各主要特性要求中，降低高頻信號(hào)的介電損失，是最為重要的項(xiàng)目。

（2）在高頻高速基板材料的樹(shù)脂體系的設(shè)計(jì)、選擇的最初階段，是選擇了易于實(shí)現(xiàn)低介電損失性的PTFE 熱塑性樹(shù)脂。像過(guò)去PCB 基材常用環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺（PI）樹(shù)脂，由于它們都有形成網(wǎng)狀成型所必需的極性基團(tuán)，更低的介電損失性是難以達(dá)到的。但是，隨著高頻高速基板材料的應(yīng)用普及，它PTFE 樹(shù)脂型基板材料的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的高成本性，限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。而極性低的化學(xué)結(jié)構(gòu)與高耐熱性同時(shí)兼?zhèn)涞暮蚁┗袒蜆?shù)脂，則越來(lái)越扮演了新一代高頻高速基板材料所用樹(shù)脂的重要（但不是唯一的）角色。

（3）在高頻高速基板材料的樹(shù)脂體系設(shè)計(jì)中選擇的樹(shù)脂類(lèi)別，除了優(yōu)先考慮它的低介電損失性外，還需考慮到PCB 制造工藝和加工性的性能需求，考慮在樹(shù)脂合成中的樹(shù)脂端基高度反應(yīng)性、多項(xiàng)性能可控性、與其他樹(shù)脂配合的溶劑溶解性的要求。而在此方面，含乙烯基固化型樹(shù)脂，具備了可實(shí)現(xiàn)低聚合物化的聚合官能基，以及可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)基的同一結(jié)構(gòu)條件。

（4）該文獻(xiàn)提出了未來(lái)重點(diǎn)需求的低介電損失的含乙烯基固化型樹(shù)脂的三種類(lèi)別品種：①雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂（BMI）。它具有剛直的酰亞胺環(huán)，從而比環(huán)氧樹(shù)脂更高的耐熱性，更低的CTE 性，成形時(shí)不發(fā)生揮發(fā)性氣體。它已經(jīng)在高頻高速基板材料中得到應(yīng)用（文中列舉了日立化成等應(yīng)用實(shí)例）。② 環(huán)烯烴樹(shù)脂(Cyclo Olefin Polymers，COP，或稱(chēng)：Cyclo Olefin Copoly- mers，COC)。它是由環(huán)磷烴類(lèi)單體所合成的，主鏈為脂環(huán)構(gòu)造碳?xì)湎档姆菢O性聚合物。它是一種透明性、介電特性、耐熱性很優(yōu)秀的高分子材料。目前在進(jìn)一步解決它的粘接性較低的問(wèn)題后，很有望在PCB 用基板材料中得到更多的應(yīng)用（筆者注：臺(tái)灣某CCL 廠在2014 年已提出在高頻高速覆銅板中應(yīng)用COC的發(fā)明專(zhuān)利，如CN103772957A ）。③聚二乙烯基苯(Polydivinylben-zene,PDVB)。近幾年來(lái)出現(xiàn)的一類(lèi)新型樹(shù)枝狀大分子?？赏ㄟ^(guò)它的多支化基元與其他聚合物成分進(jìn)行合成為固化型樹(shù)脂材料。業(yè)界已在具有多支化基元結(jié)構(gòu)、可溶性聚二乙烯基苯(PDVB)獲得很大的研究進(jìn)展。PDVB 有著與環(huán)烯烴聚合物同等優(yōu)秀的介電特性，同時(shí)它由于與其他高聚物樹(shù)脂有很好的相溶性，因此更具有很好的未來(lái)基板材料樹(shù)脂配方設(shè)計(jì)的自由度。原作者本人及他所供職的新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社，在近年發(fā)表了多篇采用這類(lèi)聚二乙烯基苯樹(shù)脂制造的PCB基板材料的專(zhuān)利。

三、特種玻纖布

全球及我國(guó)覆銅板業(yè)，當(dāng)前對(duì)于作為補(bǔ)強(qiáng)材料的玻纖布，出現(xiàn)兩大需求熱門(mén)。其一，是超薄或極薄型玻纖布；其二，低Dk 電子玻纖布。這樣兩方面熱門(mén)品種，主要市場(chǎng)在高頻高速覆銅板方面。

3.1?對(duì)超薄或極薄型玻纖布性能需求

采用極薄玻纖布成為一種趨勢(shì)：現(xiàn)在像1067#（0.035mm）、106# （0.033mm）、1037#（0.027mm）電子布已得較廣泛的使用。而用于封裝載板、高端HDI 板、光模塊基板、高速電路基板、射頻-微波電路基板用的覆銅板及其半固化片材料制造中，開(kāi)始迫切需求選用極薄玻纖布。極薄玻纖布的主要型號(hào)為：1027#（0.019mm）；1017#（0.014mm）。

采用極薄玻纖布的基板材料，目前更多的是應(yīng)用在兩大領(lǐng)域：一是5G 通信用的新型光模塊基板（屬于高速電路基板范疇），還有就是薄型化SiP 封裝基板中。

對(duì)極薄玻纖布的需求及其所突出貢獻(xiàn)的性能功效，我們可舉臺(tái)灣某覆銅板企業(yè)新問(wèn)世的某牌號(hào)覆銅板為例。（注此產(chǎn)品，分別歸在該公司“高速基板”及“封裝載板”兩類(lèi)基板材料類(lèi)別中。）該覆銅板產(chǎn)品及半固化片強(qiáng)調(diào)采用極薄玻纖布（1017#、1027# 等）有著適于制作薄型化基板的特點(diǎn)。面板及預(yù)浸料的產(chǎn)品厚度最薄可做到0.0012 英寸（0.03 毫米）。用于高可靠性多層基板，或適于SiP 封裝、射頻和超薄HDI 板的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。其中，突出的基材性能特點(diǎn)是：具有高彈性模量、高可靠性和低Dk/Df、低損耗的電氣性能。實(shí)現(xiàn)PCB 基板的嚴(yán)格X，Y 尺寸穩(wěn)定性，低的板變形，可經(jīng)受歷過(guò)度苛刻的環(huán)境工作。

由此可見(jiàn)，超薄玻纖布及極薄玻纖布，不僅要承擔(dān)不可替代的基材“薄型化”的重任，還由于它的“薄”、“密”的自身特點(diǎn)，在降低信號(hào)傳輸損失（減少導(dǎo)線(xiàn)之間的時(shí)鐘偏移、導(dǎo)線(xiàn)阻抗面分布精度、提高PP 的樹(shù)脂含量等）、提高彈性模量（以實(shí)現(xiàn)尺寸穩(wěn)定性、減少板材熱加工中的翹曲度等）、提高基板可靠性等基板性能上發(fā)揮功效。

3.2?對(duì)低Dk?玻纖布應(yīng)用效果的調(diào)查和討論

對(duì)低Dk 電子玻纖布（以下簡(jiǎn)稱(chēng)LD 布）應(yīng)用現(xiàn)況的調(diào)查統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表4）表明，全球大中型高頻高速覆銅板市場(chǎng)企業(yè)中，現(xiàn)已提出了約共有二十多個(gè)品種的采用了LD 布的此類(lèi)覆銅板產(chǎn)品品種。表4 中收集了17 對(duì)的樹(shù)脂配方同一的采用E 布、LD 布“雙伴”品種。以及為達(dá)到更低的Df 及低傳輸損失所單獨(dú)開(kāi)發(fā)的三種LD 布品種。

表4、全球采用低Dk 布的高頻高速覆銅板品種及Dk 值統(tǒng)計(jì)

從國(guó)外主要低Dk 玻纖布生產(chǎn)廠商的LD布的Df 相對(duì)下降率看：LD 布與常規(guī)E 布相比 ，LD 布比E 布的Dk 與Df 分別下降了28.8%（Dk）、47.0%（Df）（見(jiàn)表5）。下面，我們研究下在LD 布上涂布樹(shù)脂膠后，制作的各品種牌號(hào)的LD 布的Df 相對(duì)下降率的問(wèn)題。

表5、NE 布（典型低Dk 布）的主要性能指標(biāo)與E 布的對(duì)比

可用以表4 中的17 對(duì)的同一樹(shù)脂組成配方制的E 布CCL 與LD 布CCL 的Df 值，作下采用LD 布替換 E 布對(duì)降低Df 值效果的對(duì)比。這種對(duì)比是以L(fǎng)D 布CCL 的Df 值（B）相對(duì)E 布CCL 的Df 值（A）的降低率來(lái)評(píng)估表示,即用“[（B- A）/A）] ×100%”計(jì)算公式得到的降低率。表6 所示了表4 中的17種“雙伴”品種的采用LD 布CCL 的Df(B)相對(duì)下降率的統(tǒng)計(jì)情況。

表6、17 種“雙伴”品種中LD 布CCL 的Df(B)相對(duì)下降率統(tǒng)計(jì)

從表6 的結(jié)果可以得到：若以E 布CCL的Df 值（A）作為比對(duì)的“標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)”，其可以得到：（1）采用LD 布CCL 的Df(B)的下降率，在E 布CCL 的Df 值（A）不同檔次中，沒(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即沒(méi)有Df 值（A）越大，下降率越大（或越?。┑年P(guān)系。（2）從各廠家LD 布CCL 的Df 下降率的分布范圍（分散性）的變化趨勢(shì)看，當(dāng)E 布CCL 的Df 值（A）越小，各廠家品種的下降率分布范圍越大 （如對(duì)應(yīng)E布CCL 的Df 為0.003～0.0029 檔次中，下降率分布范圍為52～17%，各廠家的下降率相差甚大）。（3）在對(duì)應(yīng)E 布CCL 的Df 值（A）的各檔次中，各廠家LD 布CCL 的Df 下降率，相差很大。以上結(jié)果，都反映了不同廠家在高頻高速CCL 的樹(shù)脂組成配方的不同、選擇LD 布品種與使用方式、半固化片及CCL制造工藝水平等的不同，也造成了使用低Dk玻纖布上的降低Df 效果（其實(shí)還包括制造成本的效果）的差異。

這種使用LD 布的技術(shù)水平與效果的差異，需要生產(chǎn)LD 布的廠商及使用LD 布的覆銅板廠商，共同的努力，才可得到在技術(shù)與經(jīng)營(yíng)上的更好收益。

作者：中電材協(xié)覆銅板材料分會(huì)? 祝大同

編輯：黃飛

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