PCB电子树脂及相关厂商投资纪要

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阿尔贝特
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$东材科技(SH601208)$$圣泉集团(SH605589)$

电子树脂、覆铜板以及PCB的关系是什么?

电子树脂是制造覆铜板的关键原材料之一,与铜箔、玻璃纤维布以及其他填充料共同构成覆铜板(CCL),多个覆铜板叠加压合而成就是印制电路板(PCB)。从产业链上看,电子树脂、铜箔、玻纤三种主要的原材料通常是一起被供给覆铜板的厂商,进行配方匹配以及制版工艺的开发,验证通过后的覆铜板的介电损耗、介电常数满足要求之后,对应覆铜板板就会供给PCB厂商进行线路的制作和多层板的加工。

电子树脂在电子材料中的作用是什么?

它在PCB制作过程中起到粘结、成型和绝缘的作用,并且其选择会直接影响到CCL板材的耐热性能、介电常数和介电损耗等关键电性能指标。随着5G、汽车智能化及数据中心云计算的发展,对高频高速覆铜板的需求有何变化?由于数据传输带宽和容量的几何级数增长,对信号传输速率和损耗的要求显著提高。因此,覆铜板逐渐从普通等级向高频高速覆铜板演进,以满足5G通信技术、汽车智能化和数据中心云计算等领域对信号传输性能的严苛需求。高频板和高速板有何区别以及各自的应用场景是什么?高频板主要关注介电常数的绝对值及其频率稳定性,介电常数越小,传输速度越快、延时越小,适用于基站卫星通讯天线射频部分及汽车辅助驾驶毫米波雷达等超高频高速场景;而高速板更强调最低介电损耗,从而满足信号传输过程中的低衰减、高完整性的需求,通常用在服务器、交换机、路由器等对信号速率和精度有较高要求的场景。

传统环氧树脂在高频高速覆铜板中的局限性以及改进方向是什么?

从覆铜板的电子体系看,传统或普通的覆铜板之前多数使用环氧包括酚醛树脂,它自身的分子构型包括可能跟相关的固化剂混合使用之后,含有比较多的极性基团,由此会对覆铜板的介电性能、信号损耗可能会产生一定的负面影响。在这种情况之下,高频高速覆铜板就要求经过特殊设计并且具有规整分子结构的构型,包括固化之后也比较少产生极性基团的类似于聚苯醚碳氢树脂,或者改性PPO聚苯醚树脂为代表的热固性体系构成的工艺路线。

松下M系列PCB基板材料的特点及在高频高速覆铜板中的应用情况如何?

一般来说,覆铜板介电性能的升级,一般是采用松下M系列的PCB基板材料。它目前是被业界普遍评价为最具先进水平,以及品种系列最全的高速覆铜板产品。它的主要产品是从M2一直到M8。比较早期的M2、M4多数是以服务器、路由器等传输场景,M2的DF可以低至0.03,M4的DF可以低至0.007。升级到M6之后,它的DF可以进一步降低至0.0029,可用于高速网络、高传输速度的PCB。进一步升级到M7之后,DF是低至了0.0023,可用于超级计算机、测量仪器、天线基站、航空航天等领域。M8相较于M7,传输损耗进一步的改善了近30%的水平,DF值进一步低至了0.0012,广泛应用于路由器、交换机、AI服务器等相关领域。

覆铜板的需求如何带动电子树脂的发展?

覆铜板损耗等级不同,相关的树脂材料就由普通的环氧、酚醛,逐步的向双马,包括碳氢、聚苯醚以及一些特种的聚苯醚等进行升级。随着AI浪潮、服务器的发展,带动了相应树脂电子材料逐步向超低损耗进行升级,带动低损耗电子树脂的需求持续增长。

双马树脂和聚苯醚树脂具体情况如何?

双马树脂是以马来酰亚胺为活性端基的双官能团化合物,一般也需要进行固化,然后进行改进来适应新的要求。聚苯醚树脂相关的材料也是耐高温、高强度、热塑性的工程树脂材料为主,在使用时,在应用端如果想把普通的PPO用于低介电的领域,还是有一定不足。主要是它的分子量比较高,加工的性能不是很好,同时它的耐高温的性能也比较差。所以如果想把PPO应用在低介电领域,一般是要保持甚至进一步提高它的低介电性能,来改善它的加工性、耐溶剂性以及耐热性,这是它应用于低介电领域的难度。

聚苯醚树脂改性方法是什么?

改进方法分为物理法(共聚共混、复合材料)和化学法(单体共聚、再分配法),物理改性的优点是工艺相对简单,但是最终材料的综合性能不理想,化学改性更适用于提升高频高速应用中的综合性能。

行业相关的主要厂商有哪些?国内企业拥有或规划新建PPO树脂产能如何?

海外的话,此前通用电气实现了首发的工业生产,而后就变成了今天的SABIC。国内的话,如南通星辰,有合计5万吨左右的聚苯醚产品进行工业化生产,但是可能主要不是应用在低介电领域。应用在低介电领域的企业主要包括圣泉集团,目前有1800吨左右的产能,同时规划新建2000吨左右的产能,还有东材科技也规划5000吨左右的产能建设,其他像河北健馨等企业也拥有或是规划新建聚苯醚产品的产能。

高频高速树脂通常是指哪类材料,以及这类材料在应用时通常需要做哪些处理?

高频高速树脂通常指的是碳氢树脂,是分子结构中含有碳氢两种元素的聚烯烃均聚物或共聚物,如聚丁二烯、聚丁苯等,这类材料作为热塑性聚合物,但力学和热学性能相对较差,因此在实际应用时一般需要通过改性或交联的方式将其从热塑性转变为热固性。

M8等级CCL覆铜板所使用的碳氢树脂有哪些?相关供应厂商情况如何?

M8等级CCL覆铜板常用的碳氢树脂包括EX、ODV、BCB。三种各有优缺点,有一些客户可能会将其掺混使用。海外供给厂商主要有法国阿科玛旗下的Sartomer、美国Solvay、日本Asahi和日本Nippon Shokubai等。国内方面,世名科技已建成500吨电子级碳氢树脂项目,圣泉集团现有约100吨碳氢树脂产能,并启动了1000吨碳氢树脂项目建设计划,东材科技则规划新建3500吨左右电子级碳氢树脂。