国金证券AI材料报告指出,覆铜板介电性能是决定AI芯片性能发挥的关键因素。信号频率越高、传输损耗越大,GB系列超级芯片需要极低介电损耗因子的覆铜板材料。松下M8S系列覆铜板在28GHz条件下传输损耗相比M7减少30%,Df低至0.0012-0.0015。普通双马树脂(BMI)和聚苯醚树脂(PPO)性能已较难满足要求,高端覆铜板正从BMI/PPO向碳氢树脂甚至PTFE树脂演变。覆铜板介电性能的持续提升驱动高频高速树脂材料迭代,树脂价值量和渗透率同步提升。
介电性能决定芯片性能发挥,Dk与Df是关键指标
覆铜板材料在电场作用下存在能量耗散,会造成信号传输损失。信号传播速度与介电常数Dk的平方根成反比(Dk越低传播速度越快),信号传播损失与介电损耗因子Df成正比(Df越低信号损失越少)。信号频率越高,对于同种材料传输损耗就越大。GB系列超级芯片作为高频高性能芯片,使用的覆铜板必须具有极低的介电损耗因子才能保证芯片高性能发挥。普通环氧树脂Df≥0.013(常规损耗),BMI/PPO等Df 0.005-0.008(低损耗),改性PPE/碳氢树脂Df 0.002-0.005(极低损耗),PTFE Df<0.002(超低损耗)。覆铜板介电性能的提升需要匹配相应等级的树脂材料。
松下MEGTRON系列标杆地位,M8S传输损耗减少30%
松下电工MEGTRON系列是高速覆铜板领域的分级标杆,历年发布的不同代MEGTRON产品成为行业内其他厂商对标产品。最新一代MEGTRON8及MEGTRON8S(M8/M8S)在传输损耗性能上有明显提升。根据Panasonic官网披露,M8S系列覆铜板在28GHz条件下传输损耗相比M7减少了30%。M8S系列Dk低至3.08-3.19、Df低至0.0012-0.0015,玻璃化转变温度220℃。M8系列Df基本小于0.002,普通BMI及PPO性能已难以满足,M8/M8S覆铜板需要碳氢树脂甚至PTFE作为树脂基材,推动了高频高速树脂的应用升级。
树脂在覆铜板成本占比26%,性能升级推动价值量提升
覆铜板是将玻璃纤维布或其他增强材料浸以树脂,一面或两面覆以铜箔经热压而成的板状材料,用于制作印刷电路板。覆铜板主要原料为铜箔(约42%)、玻纤布(约26%)、树脂(约26%),三者合计约占成本的90%。树脂的电性能在很大程度上影响覆铜板的传输损耗性能,高性能覆铜板对电子树脂的性能要求增高,树脂成本占比也有望提升。随着覆铜板向超低损耗等级演进,树脂从通用型向PPO/碳氢/PTFE升级,单张覆铜板的树脂价值量将显著增加。
覆铜板性能升级路径清晰,高频高速树脂渗透率持续提升
覆铜板行业沿着“常规损耗→中损耗→低损耗→极低损耗→超低损耗”的路径持续升级。当前主流高端覆铜板M8/M8S对应极低损耗至超低损耗等级,需要使用碳氢树脂(PCH)或PTFE作为树脂基材。PTFE虽为介电性能最优材料,但成型温度高、加工困难、粘接能力差,需进行表面改性、共混改性、填料改性等处理,技术难度最高。全球PTFE高频覆铜板市场90%以上份额被美国罗杰斯(Rogers)、泰康丽(Taconic)、日本中兴化成和松下电工等少数厂商占据。随着AI服务器对覆铜板性能要求的持续提升,高频高速树脂的渗透率和价值量有望同步增长,碳氢树脂和PTFE树脂的国产化替代空间广阔。