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高頻高速覆銅板行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
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| 發(fā)布時間：2021.09.22 |
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一、高頻高速覆銅板概述
高頻高速覆銅板分為射頻/微波用覆銅板（高頻CCL）和高速數(shù)字用覆銅板（高速CCL）。為滿足5G技術(shù)的發(fā)展需求，高頻高速覆銅板具有低信號損失、輕量化、多功能化的特點，從而對其基材提出了低介電常數(shù)（Dk）、低介電損耗（Df）、低熱膨脹系數(shù)（CTE）和高導熱系數(shù)等嚴格要求。
根據(jù)介電損耗等級，覆銅板可分為六個等級，不同等級所用的樹脂有所不同。普通環(huán)氧樹脂傳輸損耗較大，是傳統(tǒng)覆銅板的主要基材；改性特種環(huán)氧樹脂的Dk和Df值無法達到PTFE、PCH、LCP等特種樹脂的水平，只能作為中等損耗等級的高頻高速覆銅板基材（Df=0.008-0.01），而極低/超低損耗高頻高速覆銅板所用的特種樹脂性能要求最高，通常使用PTFE、BMI、PPE等特種樹脂。
高頻高速覆銅板行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料，包括金屬銅箔、木漿、玻纖紗、合成樹脂和油墨刻蝕液；下游為各類電子產(chǎn)品，包括消費電子、汽車電子、計算機、通訊設(shè)備和工業(yè)、航空國防。
高頻高速覆銅板行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
二、高頻高速覆銅板行業(yè)現(xiàn)狀
2020年全球高頻高速覆銅板市場為28.86億美元，同比增長17.03%，其中，射頻/微波覆銅板2020年銷售額為5.23億美元，預(yù)計2024年產(chǎn)值達到8.53億美元；高速覆銅板中，含氟高速覆銅板2020年銷售額為11.96億美元，無氟高速覆銅板2020年銷售額為11.67億美元，同比增長32.86%，增速最快，預(yù)計2024年高速覆銅板總產(chǎn)值28.3億元。
2020年全球高頻高速覆銅板市場格局發(fā)生較大演變，臺資企業(yè)市占率大增，約占47.1%，日本和美國企業(yè)市場份額分別為20.3%和12.5%，內(nèi)資企業(yè)僅占7.3%。特種樹脂的國產(chǎn)化將有利于我國高頻高速覆銅板企業(yè)市場份額的提升。我國僅有少數(shù)企業(yè)的特種樹脂產(chǎn)品能實現(xiàn)量產(chǎn)，進口替代空間廣闊。
資料來源：公開資料整理相關(guān)報告：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021-2026年中國覆銅板行業(yè)發(fā)展監(jiān)測及投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報告》
三、高頻高速覆銅板用特種樹脂
按照性能分類，高頻高速覆銅板用特種樹脂可分為熱塑性樹脂和熱固型樹脂，前者受熱后能發(fā)生流動變形，如聚四氟乙烯（PTFE）類樹脂，碳氫樹脂（PCH）類、聚苯醚（PPE）、液晶聚合物（LCP）類等，另一類是熱固型樹脂，加熱時不能軟化和反復塑制，如雙馬來酰亞胺（BMI）類等。
在高頻高速基板材料的發(fā)展初級階段，PTFE樹脂因其容易實現(xiàn)低介電損失性成為最早被使用的最成熟的特種樹脂，但其工業(yè)化成本較高，且含有極性基團，難以達到更低的介電損失性，發(fā)展空間有限。
BMI樹脂在未來各類特種樹脂中具有較大的潛力，其極性極低，有與環(huán)氧樹脂相近的流動性和可模塑性，克服了環(huán)氧樹脂耐熱性相對較低的缺點，但其脆性教大，提高韌性成為促進BMI樹脂廣泛應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵。
資料來源：公開資料整理
我國在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)、三愛富等。另外，江西中氟也在建設(shè)中。國內(nèi)的覆銅板用PTFE液產(chǎn)量估計占全球總量的60%以上。
改性聚苯醚樹脂(PPO/PPE)作主樹脂制造的基板材料，在5G通訊,設(shè)備對應(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通訊的深入開展，對PPO/PPE需求也有著迅速的擴大。我國廣東同宇已批量產(chǎn)，山東圣泉、東材科技已進入客戶試用、評價階段。
碳氫樹脂在高頻高速覆銅板發(fā)展中，無論是在品種、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。碳氫樹脂、馬來酰亞胺(長鏈)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脂膜制造中得到應(yīng)用。我國在碳氫樹脂方面的創(chuàng)新研制、量產(chǎn)及應(yīng)用上，仍是短板需要迎頭趕上。
資料來源：公開資料整理
四、高頻高速覆銅板未來發(fā)展展望
(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(主要指基材樹脂與銅箔的粘接性)；④低線性膨脹系數(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，降低高頻信號的介電損失，是最為重要的項目。
(2)在高頻高速基板材料的樹脂體系的設(shè)計、選擇的最初階段，是選擇了易于實現(xiàn)低介電損失性的PTFE熱塑性樹脂。像過去PCB基材常用環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺(PI)樹脂，由于它們都有形成網(wǎng)狀成型所必需的極性基團，更低的介電損失性是難以達到的。但是，隨著高頻高速基板材料的應(yīng)用普及，它PTFE樹脂型基板材料的實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的高成本性，限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域的擴大。而極性低的化學結(jié)構(gòu)與高耐熱性同時兼?zhèn)涞暮蚁┗袒蜆渲瑒t越來越扮演了新一代高頻高速基板材料所用樹脂的重要(但不是唯一的)角色。
(3)在高頻高速基板材料的樹脂體系設(shè)計中選擇的樹脂類別，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，考慮在樹脂合成中的樹脂端基高度反應(yīng)性、多項性能可控性、與其他樹脂配合的溶劑溶解性的要求。而在此方面，含乙烯基固化型樹脂，具備了可實現(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。
圖文來源：中商情報網(wǎng)
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