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高频高速覆铜板市场现状及发展趋势分析
2021-07-31
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覆铜板是电子工业的基础材料,是加工制造印制电路板的主要材料。在国家加快发展电子元器件和5G产业的背景下,我国覆铜板产业迅速发展,覆铜板的技术水平也从中低端逐渐向高端发展,在技术发展中,高频高速成为覆铜板研发的主流方向。

原理:工艺和原材料决定产品质量
高频覆铜板是指工作频率在5GHz以上,适用于超高频领域,具有超低损耗特性(超低信号传输损失)的覆铜板。高速覆铜板是指应用于高频下,具有高信号传输速度(10-50Gbps)、高特性阻抗(Zo)精度、低传送信号分散性(偏置电路分布少)、低损耗(Df在0.005—0.01之间)的覆铜板。
高频高速覆铜板的生产过程往往需要在数百度的高温压机下进行,此过程中保持Dk的稳定具有较大的难度,而Rogers和松下便是在此环节具有自家的成熟工艺和材料的改进技术,才能长期垄断高频高速覆铜板市场。其中,Rogers是通过采用碳氢化合物/陶瓷填料(RO4350B)改进树脂的热固性或使用聚四氟乙烯/陶瓷填料(RO3000)改变树脂的热塑性实现高温下稳定Dk的方式。

图表1:高频高速覆铜板生产流程示意图

高频高速覆铜板的加工流程与普通覆铜板大部分是类似的,但实现高频高速的关键点在于原材料的属性。高频高速覆铜板的核心要求是低介电常数(Dk)和低介电损耗因子(Df)。
高速和高频覆铜板是在玻璃纤维布基CCL的基础上,通过使用不同类型的树脂实现的,其核心要求是低介电常数(Dk)和低介电损耗因子(Df):Dk和Df越小越稳定,高频高速性能越好。

图表2:高频高速覆铜板原材料性能

现状:国内厂商技术接轨国际水平
从我国高频高速覆铜板的生产企业及产品来看,我国企业的技术水平已经接近国际水平。
从高频覆铜板生产企业和产品性能来看,高频覆铜板的主要厂商有罗杰斯(Rogers)、依索拉(Isola)、派克电化学(Park Electrochemica)、泰康尼克(Taconic)、腾辉(ventec)、松下(Panasonic)等。
其中罗杰斯提供聚四氟烯(PTFE)树脂玻璃布增强类、PTFE树脂填充陶瓷类、PTFE树脂填充陶瓷玻璃布增强类等高性能基材及先进连接解决方案ACS,国内来看生益科技提供碳氢及PTFE的高性能基材,华正新材提供型号为H5300、H5220的高频材料。

图表3:高频覆铜板主要生产企业及代表性产品对比

高速覆铜板方面,日商松下电工的产品属最顶尖,占有率最大,且技术壁垒高,难以被超越。雅龙的AD-C系列是基站天线用PCB基材的领导者,台光的8字头系列专注于环保基材。国内厂商建韬集团、生益科技及金安国纪、南亚新材分别凭借着成本低、耐热性、低损耗占据一定的优势。

图表4高速覆铜板主要生产企业及代表性产品对比

应用:5G产业需求带动技术发展
高频高速覆铜板的成长逻辑来源于高频高速PCB的需求释放。高频高速CCL是高频高速PCB的核心材料之一。由高频高速CCL作为基础材料制成的高频高速PCB广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防、航天航空等领域。
其中高频覆铜板在5G的天线系统、汽车电子的ADAS系统使用明显,高速覆铜板在云服务器IDC、高端路由器等应用较多。

图表5:高频高速覆铜板应用前景

趋势:国产替代正在加速实现
目前,国内PCB上游厂商积极布局高频覆铜板及PTFE领域,有望在5G建设中凭借性价比优势,改变现有格局,抢占更多市场份额份额。近年来部分国内企业例如生益科技、中英科技、泰州旺灵、华正新材、南亚新材等国内产品具有多方面优势,正在逐步实现进口替代。
国内公司持续提高对高频基材的研发力度,以中低端高频基材为突破口,逐渐实现进口替代。并且与进口产品相比,国内产品具有价格优势、地理优势和服务优势。
国内厂商生益科技已实现国产替代突破,其采用SABIC厂商的PPO(甲基丙烯酸聚苯醚)材料,实现低介电常数及低介质损耗性能,追赶罗杰斯RO4535,但介电常数与RO4730G3仍有差距。生益科技已承接部分订单,未来华正新材亦将占据一席之地,形成国内“罗杰斯”双子星格局。
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