關注高頻高速 CCL 看 RTF, HVLP 銅箔

PCB 銅箔種類多樣, 其中 HTE 應用較為廣泛, RTF, HVLP 為高性能銅箔. HTE 銅箔稱為高溫高延伸銅箔, 能在 180℃ 保持優異延伸率, 是 PCB 常用薄膜. RTF 是雙面都經過粗化處理, 用於多層板內層銅箔. HVLP 中晶體平均粗化度很低, RTF 和 HVLP 都是用於高性能電子電路中的高頻高速基板和較大電流薄型板材等.

以 AI 伺服器及 ASIC 領域為代表的終端應用對 PCB 傳輸速率+信號完整性提出了更高要求, 而信號在 PCB 傳輸過程中的導體損失主要與作為信號傳輸介質的銅箔相關. PCB 銅箔核心指標為其表面粗糙度 Rz 值, 以及在下游生產過程中的可加工性以及在終端應用的可靠性. 目前根據 Rz 大小, 劃分為 VLP 型銅箔, RTF 型銅箔以及 HVLP 型銅箔.

銅箔粗糙度對導體損失的影響在於, 銅箔粗糙度越大, 導致信號傳輸路徑延長,導體阻抗增大. 當交流電在導體中傳輸時, 受電磁感應效應影響, 不斷變換方向的磁場會誘導形成額外電場, 額外形成的電場與導體中心流通的電流呈相反方向, 導致交流電頻率增大, 進而導致靠近導體表層區域的電流密度相應逐漸增大, 形成趨膚效應.

HVLP 銅箔是指表面粗糙度 Rz 在 2.0um 及以下的銅箔, 具有相對較低的表面粗糙度, 有利於抑制趨膚效應對信號傳輸的不利影響, 因此 HVLP 銅箔成為對電性能傳輸有較高要求 CCL 的理想原材料.除電性能外. 銅箔在下游生產過程中的可加工性以及在終端應用的可靠性也是關鍵指標, 而銅箔與板材之間結合力是衡量可加工性和可靠性的重要指標.

極薄銅箔 (亦稱載體銅箔/可剝離銅箔), 一般指厚度在 9um 及以下的 PCB 銅箔, 極薄銅箔 HDI 基板主要為微細線路基板 (高階產品應用主要為手機), IC 封裝基板, 類載板 (SLP), 模組基板等產品領域. 目前 IC 載板, 類載板的線寬線距已細至 10/10-40/40um, 傳統減成法制程工藝無法制備, 主要使用 mSAP, 而 mSAP 必須使用載體銅箔.

在 CoWoP 工藝下, Platform PCB 需直接承載晶圓, bonding 連接區域線路等級要求顯著提高: 傳統 server PCB 線寬線距通常為 50um 左右, 而 CoWoP 則需做到 30um 以下, 甚至到 10-15um. mSAP 制作工藝中獨家使用的載體銅箔是一種有著特殊結構的銅箔材料, 它通常由兩層粘貼在一起的銅層組成, 包含功能銅層 (Functional Copper Layer), 載體層 (Carrier Layer).

RTF 和 HVLP 是高頻高速 CCL 使用的主要產品, 從粗糙度來看 HVLP<RTF. 根據三井金屬演示材料, RTF的 Rz 值為低於 3um, HVLP的 Rz 值為低於 1.5um, HVLP4 的 Rz 值為低於 0.5um. RTF 銅箔方面, 2021年台灣的長春化工, 南亞電子以及日本的三井金屬, 為 TOP3 供應商. VLP+HVLP 銅箔方面, 2021年日本的三井金屬以約 7000噸銷量, 位居市場占有率首位.

日企, 台企 (部分的) 在擴產品種的目標上, 還是主要鎖定在 5G 通信, 封裝基板等發展需求不斷增加的, 高附加值的高端 PCB 電解銅箔方面. 市場占有率處於領先地位的 RTF 銅箔供應商包括: 日本三井金屬, 台灣長春, 台灣金居 (Co-Thch) 等. 領先的 VLP 和 HVLP 銅箔供應商有三井金屬 (日企), 盧森堡電路銅箔 (韓企), 福田金屬銅箔 (日企) 等.

目前最高等級的 CCL 為 M8, 而下一代 M9 等級的 CCL 將於 2H26 年量產正式進入市場, 預計首先會被用於 1.6T交換機的主板, 輝達 Kyber/ NVL288 rack 的正交背板, Google TPU V7 的 server 板及 AWS Tranium 3 的 server 板. M9 等級 CCL 的原材料組成為聚苯醚樹脂 (PPO)+ HVLP4 或 HVLP5 的銅箔 + NEZ Glass 或 Q Glass.