高頻高速銅箔基板深入研究

高頻高速PCB 基材熱膨脹系數要求與銅箔基本一致以保證不同溫度下銅箔和基材的貼合; 吸水性要求低, 因吸水性高的材料在受潮時越易影響Dk 和Df; ... 跳到主要內容 高頻高速銅箔基板深入研究 日期： 12月25,2018 取得連結 Facebook Twitter Pinterest 以電子郵件傳送 其他應用程式 信號頻率的升高必然迫使信號速度的提高,高頻電路的進化導致了高速電路,但高速信號不一定是高頻信號,在對於信號完整性要求更高的領域通常採用高速銅箔基板,工作頻率通常在5GHz以下,對介電性能要求相對更低. 高頻高速PCB基材熱膨脹系數要求與銅箔基本一致以保證不同溫度下銅箔和基材的貼合;吸水性要求低,因吸水性高的材料在受潮時越易影響Dk和Df;此外還應具有良好的耐熱性能,抗化學性,沖擊強度,剝離強度. 傳統 PCB的填充材料主要為FR-4,Df會隨頻率的升高而升高,無法滿足高頻高速傳輸的要求,而PTFE材料Dk僅為2.1左右,Df為0.0004,傳輸速率較FR-4提升40%以上,損耗也小很多.基站端PTFE將更多取代FR-4. 從高頻銅箔基板(CCL)的結構來看,外層是起導電作用的銅箔,玻纖布充當增強材料,聚四氟乙烯(PTFE)是功能填充材料,除了PTFE之外還有其他種類提升板材性能的特殊樹脂填充材料,也有從傳統樹脂通過改性得到的功能填充材料. PCB高頻化有兩條途徑,一個是提高PCB的加工制程,另一個是使用高頻的CCL.提高制程的方式進展緩慢,成本高,實現難度大.而高頻基材分為五個等級,等級越高介電常數Dk和損耗因數Df越小,天線是高等級基材的應用領域之一. 高速CCL亦分為五個等級,普通的常規電路基材用樹脂一般為環氧樹脂;中等損耗,高速電路基材用樹脂一般為特殊樹脂,改性環氧特殊樹脂;微波,毫米波領域應用高頻電路基材選用PTFE,碳氫化物樹脂和PPE樹脂等. 台企CCL產品多對應VL-L等級的市場, UL-L等級市場產品大都仍處於大生產試驗或客戶評估.台企的高速CCL產品水平及品牌知名度高於中企.在Mid-L級,L-L級市場占有率迅速提升,對原壟斷地位的日資及美企業是個很大威脅. PTFE由於優缺點都十分突出,因此每家企業都有獨門配方對其進行改性,例如PTFE+陶瓷填充.在高頻領域跟羅傑斯分庭抗禮的是美國TACONIC,其微波天線PTFE標桿產品為RF-10, 另外日立化成高頻產品也占據一定市場份額. 同樣致力於毫米波用高頻基板材料樹脂的多樣化開發,其中一個重要方向就是機械性,可加工性更好的熱固性材料的推進,典型代表是碳氫系材料,熱固性PPE/PPO樹脂(改性),目前已有部分非PTFE材料進入毫米波電子電路領域. 行動通信每一代革新都實現了更快的傳輸率,更寬的網絡頻譜和更高的通信質量,並促使行動通信設備投資的快速增長.基站中的天線系統,功放系統都須用到高頻通信材料.5G時代的通信設備對通信材料的要求更高,需求量也將更大. 5G信道的增加也將帶來每片PCB面積的增加,且高頻高速的要求帶來價值量的提升.5G單個宏基站的PCB價值量將是4G的兩倍以上,而5G宏基站的數量是4G的1.4倍,預估5G宏基站帶來的PCB市場增量至少達到475億元. 高頻高速基材行業壁壘高,龍頭優勢明顯,市場被美日企業壟斷.以PTFE為例羅傑斯占據全球一半以上的市場份額, 其餘的高頻CCL還有Isola,Taconic,GIL,韓國SMARTR&C,日本中興化成工業,NIPPONPILLAR等. 相關概念股有銅箔基板廠 "台燿""聯茂"(亞洲市場為主),"台光電"(大陸市場為主), "新復興"(全球衛星降頻器龍頭/高頻微波通訊基板含鐵氟龍基板和陶瓷基板)等. 5G 通訊 電動車 取得連結 Facebook Twitter Pinterest 以電子郵件傳送 其他應用程式 留言 熱門文章 電子電力的核心看IGBT 功率半導體是電子裝置電能轉換與電路控制的核心,利用半導體的單向導電性實現電源開關和電力轉換的功能.75%以上的電能應用需由功率半導體器件進行功率變換以後才能供設備使用.根據驅動形式的不同,功率半導體分為電流驅動型,電壓驅動型與光驅動型.電壓控制型電路主要是IGBT和MOSFET等,這類器件的導通和關斷只需要一定的電壓和很小的驅動電流.IGBT約占新能源車電力驅動系統及車載充電系統成本的40%,折合到整車上約占總成本的7~10%,它的性能決定了整車的能源利用率.IGBT多應用於高壓領域,MOSFET主要應用在高頻領域.在結構方面IGBT比MOSFET多一層P+區,通過P層空穴的注入能夠降低器件的導通電阻.隨著電壓的增大,MOSFET的導通電阻也變大,因而其傳導損耗比較大,尤其是在高壓應用場合中.全球IGBT市場主要競爭者包括德國英飛淩,日本三菱,富士電機,美國安森美,瑞士ABB等,前五大企業的市場份額超過70%.我們預計在2022全球IGBT市場規模將達60億美元.按電壓分布來看,消費電子領域運用的IGBT產品主要在600V以下,如數位相機閃光燈等.1200V以上的IGBT多用於電力設備,汽車電子,高鐵及動車中.動車組常用的IGBT模塊為3300V和6500V.IGBT廣泛應用於智能電網,從發電端來看風力發電,太陽能發電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊.從輸電端來看,特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術需要大量使用IGBT功率器件.2017全球功率分立IGBT市場總額達11億美元.其中英飛淩以38.5%的市場份額排名第一.2017全球功率分立MOSFET市場總額達66.5億美元.其中英飛淩以26.3%的市場份額排名第一.各功率器件廠商都有其獨特的優勢產品.安森美是第一大汽車圖像傳感器企業,在全球ADAS市場的圖像傳感器占據了70%的市場份額.微控制器和SoC是瑞薩電子的主要產品占據領先.在新能源,節能環保,"十二五 5G,車用與終端景氣帶動電子玻纖紗(布)市場  玻纖是一種人造無機非金屬材料,廣泛用作複合材料中的增強部分.其工藝流程通常採用石英砂,石灰石,葉蠟石等礦物作為原料,配合純碱,硼酸等化工原料熔制成玻璃,再在熔融狀態下拉制成纖維狀材料.智能化背景下電子紗(布)迎來新一輪需求增長期,而全球供應鏈以中國企業為主導,且占比不斷提升,中資品牌與台資的技術差距也在逐步縮小.當前為行業格局重塑期,中資企業依托成本優勢市占率有望不斷提升,成為支撐其中長期成長性的第二成長曲線.玻纖細紗指單絲直徑在9微米以下的玻纖紗.玻纖細紗可應用於工業領域(汽車結構件,體育器材等)和電子電氣領域,應用於電子電氣領域的玻纖細紗稱為電子級玻纖紗,簡稱電子紗.電子布全稱電子級玻纖布,由電子紗在噴氣織機上經,緯交織而成.電子布與合成樹脂組成絕緣層壓板,可作為銅箔基板(CCL)的材料.在基板的單面或雙面覆蓋銅箔進行熱壓,可制成CCL.電子布在CCL中充當增強材料的作用,為CCL提供強度和模量,占CCL原材料成本的25%-40%.根據厚度不同可將電子布分為厚布,薄布,超薄布和極薄布,分別由粗紗,細紗,超細紗,極細紗織成.隨著終端電子設備與內部電子組件越來越輕薄短小,電子布也呈現出輕薄化發展的趨勢;電子布越薄意味著生產技術難度更高.極薄布,超薄布等高端電子布可應用於高端智慧手機,IC載板等領域,由於技術要求較高,全球僅日本NTB(日東紡),日本ASAHI(旭化成),台灣台玻集團及宏和科技等少數廠商具備相應生產能力,中國重慶國際,光遠新材亦可實現106超薄布的生產.電子布可按功能分為LowDk/Df布,LowCTE布,高耐CAF布,高尺寸穩定性布,高含浸性布,高耐熱性布,高平整布,低雜質布等.其中LowDk/Df布具有低介電常數/低介質損耗的特性,可以降低板材信號損失,提升信號傳輸速度,因此可用在5G基站等信號傳輸領域.電子布僅用於制造玻纖布基和複合基的CCL.CCL根據增強材料的不同,可以分為玻纖布基,紙基,複合基,金屬基等.玻纖布基CCL以電子布作為增強材料,如常見的FR-4型.除了CCL,電子布還可用於制造半固化片,這是多層PCB AppleCar四大猜想之ARHUD(抬頭顯示)  HUD是通過將重要的行車信息即時顯示在前擋風玻璃上,避免因駕駛員低頭,轉移視線等帶來的安全隱患的一套顯示系統.HUD最開始是應用在飛機上,1988年通用首先將該技術應用到汽車上,此後寶馬,通用,奔馳,本田,豐田等整車廠也相繼在旗下車型上配備HUD.目前汽車行業有三種產品形態;C-HUD通過放置於儀表上方的一個半透明的樹脂板作為投影介質反射出虛像.W-HUD使用前擋風玻璃作為投影介質來反射成像.AR-HUD跟W-HUD一樣使用前擋風玻璃作為投影介質來反射成像,但其顯示信息可以與交通狀況進行融合.目前技術在直接投影至前擋風玻璃的W-HUD,未來AR-HUD普及逐漸具備可行性. HUD當前仍屬小眾,但其全面推廣具備必然性,主要裝配HUD對於終端使用者來講存在三大必要性:行車安全性,交互便捷性,行車智能性三大需求端的必要性必然推動HUD的全面普及.HUD的上游分為硬件和軟件服務兩部分,擋風玻璃和以光源模組,反射鏡,投影鏡,調節電機及控制單元組成的投影單元是HUD的核心零部件,HUD控制單元從車輛的數據總線獲取車速,導航等信息,並在投影儀輸出圖像.投影單元的價值量在HUD整體中占據較高的比例.TFT投影技術成熟,成本較低,當前廣泛應用於HUD產品.從HUD採用的投影技術上來看,目前主要有LCD投影,DLP投影,雷射掃描投影,AR投影等.LCD投影技術是通過電路控制液晶單元的透射率及反射率,從而產生不同灰度層次及色彩的圖像.為了解決前擋風玻璃的自由曲面導致的成像畫面畸變,需要HUD的自由曲面反射鏡來和擋風玻璃進行擬合.自由曲面鏡模具需要用精密儀器制造(奈米級),非球面鏡需要一次成形.如W-HUD自由曲面鏡,材料為PC或者COC塑膠材質,要求高面型精度,高反射率,良好的耐候性能.前擋風玻璃為反光面,前後兩個面造成重影.解決方案1:將夾層玻璃內部PVB膜片設計成楔形狀,即呈現上厚下薄的狀態,重疊主像和副像,校正重影.解決方案2:前擋風玻璃增加一層反射膜層,附加在外層玻璃或者內層玻璃的內表面上,校正重影.全球汽車HUD龍頭企業主要是日本精機(NipponSeiki)