摘 要：随着 5G 时代的“越来越近”、加之汽车高级辅助驾驶系统的落地生根，为全球微波高频覆铜板的研发和生产带来了前所未有的大市场。而其关键材料构成及相关性能指标，决定了其未来市场所占份额，如何实现铜箔在高频多层化大潮下的性能实现，成为迫切需要解决的“棘手”难题。
关键词：5G;高频板；铜箔；低轮廓
1 背景
所谓高频化覆铜板是以传输信号高频、高速并且低损耗为主要特征的一种印制电路板（PCB）的基础的材料。目前该PCB材料是当今世界业内行业开发市场当中，比较受欢迎的热门品种。品种。当今社会已进入到高度信息化的社会，IT 产业成为社会信息化的强大推动力。5G 时代的来临、自动驾驶、汽车防撞系统、高速大容量存贮器、定位系统、物联网等广泛应用，均要求所用电子材料和电子元器件等具有高频、高速和大容量存储及传输信号的功能。因此，开发高频覆铜板成为全世界 PCB 厂家及覆铜板厂家都非常关注的课题。深入地研究高频覆铜板用铜箔开发的理论基础和技术特性，了解开发过程中的技术、工艺选择及应用，是十分重要和必要的。
2 高频覆铜板特性及发展
2.1 信号传输的“趋肤效应”（Skin Effect）
高频高速数字化信号在 PCB 导线中传输，信号的频率越高，信号传输就越接近导体的表面，即所谓的“趋（集）肤效应”。
2.2 常规电解铜箔无法满足高频高速信号的传输需求
ISO中规定：常规轮廓箔（STD）的粗糙度Rz＞10.2μm，低轮廓箔（LP）Rz为6.2-5.1μm，超低轮廓箔（VLP）Rz为5.1-2.5μm，平面轮廓箔（HVLP）Rz＜2.5μm。当常规电解铜的传输信号灯频率是500兆的时候，那么该新信号在电路板导线表面信号传输的速度就在3μm 左右，如果所使用的导线的表面的粗糙程度在3μm到5μm之间的时候，也就是说电解铜箔传输信号的速度数值在粗糙度的范围以内；当电解铜箔信号传输的频率达到10G的时候，那么该传输信号在线路导线表面的信号传输厚度只有0.7μm 左右，比常规铜箔的粗糙厚度要小很多。当传输信号仅在“粗糙度”的尺寸层内进行传输时，那么必然产生严重的信号“驻波”和“反射”等，使信号严重损失，甚至完全失真。这个实验结果说明，如果在实际应用过程中继续采用传统粗糙度的常规铜箔（STD、LP），就会发生以下现象：随着信号传输频率的不断持续升高，信号传输的厚度就会越来越薄，信号在传输的过程中产生“失真”现象的概率就会越大。为了使这种信号“失真”的概率减少，就必须对电解铜箔表面的粗糙程度以及特性阻抗值等采取科学有效的控制措施。表1为粗糙度对Df值的影响。
2.3 当前高频、高速化PCB市场正在迅猛扩大
①民用高频通信高速发展。随着信息通讯行业的快速发展与进步，使得民用的通信频段越来越密集，甚至出现拥挤。并且原来一些用于军事用途的高通信频段的一部分已经从二十一世纪开始逐渐地被民用通信所用。从而使得民通的高频段通信速度得到了前所未有的快速发展。②终端电子产品的保密性越来越高，高传送质量的强烈需求。要求移动电话，汽车电话，无线通信出于高保密性，高传送质量需要，向着高频化发展。高画面质量，要求广播电视传输用甚高频超高频播放节目。高信息量传送信息，要求卫星通信、微波逼信、光纤通信必须高频化；③计算机技术处理能力增加，信息存储容量增大，迫切要求信号传送高速化。
2.4 当前高频高速PCB技术被国外（外资）所垄断
当前，高频覆铜板被美资企业垄断，主要有四家：罗杰斯、雅龙、德联和艺龙（现为韩国控股），占到高频板市场份额90%以上，其中罗杰斯独家占据市场份额40%以上，具有较高的行业垄断性。美资企业在垄断高频板市场发展的同时，在技术、研发等领域也形成极高的保密性。以罗杰斯为例，涉及覆铜板的加工、制造、工艺、组方等技术信息全部保密在美国总部，即使苏州罗杰斯工厂内技术人员（非美国人）也不掌握这些数据和参数；涉及铜箔相关的技术参数和使用要求等数据根本不让外人（包括供应商）知晓。
2.5 国内外高频高速PCB用电解铜箔产品分析
高频板铜箔供应商主要为卢森堡铜箔，卢森堡铜箔年产5000吨，高频板类铜箔供应量年约2000吨，其余为日矿、福田及长春有少量供应。国内铜箔厂供应量几乎为零。由上述可知，国内本土企业尚无法生产高频高速PCB用电解铜箔，目前市场上的高频高速PCB用电解铜箔（LP、VLP、HVLP），主要是国外（外资）产品，其中LP只用于低端高频高速PCB，见表2
3 结语
综上所述，我国的高频高速基板、印制板技术和国际上的先进水平相比还存在一定的差距。但是随着我国相关科技人员的不懈努力以及我国PCB产值的不断提升，高频高速电路板在我国的需求量也会越来越大。因此，
随着我国 PCB 技术的迅速发展，其产值在国际所占的比重已经越来越高。这就使得高频高速电路板的需求量将会更加兴盛。因此，我国一些比较优秀的 PCB 制造企业及高校研究机构等都应该积极投入更大人力物力，努力去打破国外PCB市场的垄断局面，将高频高速基板、印制板制作水平提升一个更高的水平。发展这类高性能铜箔，不仅有争夺国内外新市场的意义，还有着长远的强国强军、发展通信业的深远战略需求。
参考文献
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[2]杨维生.高频多层 PCB 用粘结片现状与展望【J】.覆铜板资讯，2016，5：17-21
[3]祝大同。高频电路PCB用铜箔的产品与技术发展。第四届电子铜箔技术、市场研讨会报告。2013.10.
论文作者:郭立功,徐建平
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/9
标签：铜箔论文; 信号论文; 覆铜板论文; 技术论文; 高速化论文; 导线论文; 轮廓论文; 《科技新时代》2018年6期论文;