祝大同

中電材協(xié)覆銅板材料分會

（接上期）

5 日本覆銅板原材料企業(yè)在2020年間發(fā)生的要事

5.1 信越化學株式會社

2019年12月美國Novelette公司與日本信越化學株式會社（Shin-Etsu Chemical Co.Ltd）簽署了專利許可協(xié)議[1]。允許信越化學在全球范圍生產(chǎn)、銷售由Novoset公司技術(shù)中心開發(fā)的三項針對5G裝備配套的新型材料。它們包括：（1）熱固性超低介電性的碳氫類高聚物樹脂（@10～80 GHz：Dk＜2.5/Df＜0.00025）；（2）防輻射射特性的石英布（厚度在20 μm以下）；（3）導熱系數(shù)為5～100 W/m·K導熱片材。

其中，信越化學從Novelette公司購買技術(shù)專利的熱固性超低介電樹脂，產(chǎn)品的名稱為“SLK系列”。它具有與PTFE（聚四氟乙烯）樹脂相近的低介電特性[在高頻帶（10～80 GHz）下的Dk小于2.5，Df小于0.0020]，以及高強度、低彈性、高耐熱性。SLK樹脂還具有低吸濕性和對PCB基材、低粗度銅箔的高粘合強度，因此適合在FCCL（撓性覆銅板）制造用膠粘劑，可作為高頻特性的FPCB制造中用的膠粘劑（粘接膜）。

信越化學還特別于2020年12月在該公司網(wǎng)站新聞專欄中宣傳：SLK系列樹脂產(chǎn)品，“作為高速通信基板的粘合劑和粘合膜，在用戶中的評價也很好，銷售也在順利進行中?！痹摴疽淹顿Y30億日元，以實施從Novelette公司引進技術(shù)的三大項高頻材料產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)的擴產(chǎn)工程。計劃在2021年實現(xiàn)年產(chǎn)能80噸SLK系列樹脂的目標[2][3]。

信越化學公司為此還將增強SLK系列樹脂在要求高耐熱性和可靠性的通信基站用覆銅板、剛性電路板、天線和雷達罩等方面的市場競爭力。另外，信越化學在2020年東京舉辦的“NEPCON JAPAN展覽會”上，首次亮相了一款高純度的石英薄膜纖維材料（牌號為SQX系列）。宣稱它可用于CCL（覆銅板）中作為補強材料，與目前主流E-glass和Low Dk Glass兩種覆銅板用玻纖布相比，具有更好的介電特性及高耐熱性、低膨脹系數(shù)的特性。但因銷價昂貴，短期并不容易導入高頻CCL的需求市場中[4]。

5.2 日本ZEON株式會社

日本ZEON株式會社（日本（Ⅶ）オas株式會社，中國大陸慣稱：日本瑞翁公司）于2020年間開發(fā)出了結(jié)晶性環(huán)丙烯烴聚合物（簡稱COP）產(chǎn)品，它是一種可應(yīng)用于PCB基板材料的樹脂材料。其產(chǎn)品牌號：“ZEONEX?C2420”（正式上市前的應(yīng)用推廣、評價時，稱為“L-24”）。

由于它賦予了結(jié)晶性，所以具有以往COP所具有的低吸水性、低介電常數(shù)、低介電正切，同時具有非結(jié)晶性環(huán)丙烯烴聚合物所未有的耐熱性（Tg的上限為163 ℃左右；熔點265 ℃）、耐化學性、耐彎曲性（可以承受20000次以上的彎曲試驗）[5]。在日本ZEON網(wǎng)站上還提供了“ZEONEX?C2420”材料在毫米波雷達天線基板上的應(yīng)用例照片[5]（如圖3所示）。

中國臺灣工研院高頻基材方面研究人員發(fā)文認為[4]：高頻性覆銅板用樹脂，“除了PTFE以及PPE之外，目前高頻樹脂材料研發(fā)的方向演變,已經(jīng)從傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂逐漸轉(zhuǎn)移到碳氫樹脂方面。碳氫樹脂又稱為烴類樹脂，是由碳氫原子組成的烯烴聚合物?！細錁渲械沫h(huán)狀烯烴聚合物，具有低介電、低損失性。以ZEON的Cyclo Olefin Polymer（COP）最具代表性。該公司在高頻應(yīng)用的部分，推出了環(huán)烯烴聚合物材料L-24,其不僅具有良好的耐藥性，亦有相當優(yōu)異的耐高熱與低吸濕特性，性能還遠優(yōu)于其他樹脂系統(tǒng)。此外，它具備低損耗特性（Df＜0.002），并且對溫度的變異小。——此材料目前并沒有導入CCL產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，筆者推論，可能因本是熱塑性質(zhì)導致價格性以及耐熱性不佳的缺點需要突破。”

圖3 ZEONEX? C2420的應(yīng)用例（毫米波雷達天線基板）

5.3 東洋科美株式會社

在2020年1月在日本東京舉辦的“第 34 屆電子研發(fā)、制造與封裝技術(shù)展（NEPCON JAPAN 2020）”上，日本東洋科美株式會社（toyochem）展示了低Dk接合樹脂材料 TSUM 530。它在10 GHz下的Df為0.0034，Dk為2.49。用此樹脂材料開發(fā)的FCCL，具有相當高的熱穩(wěn)定性，浸焊耐熱（溫度288 ℃）測試結(jié)果優(yōu)秀。TSUM 530黏接樹脂與PI膜、銅箔有著很好的粘接性[6]。

5.4 日本化藥株式會社

日本化藥株式會社（Nippon Kayaku）在展場上推出新型低損失Maleimide Resin（BMI，雙馬來酰亞胺）樹脂產(chǎn)品MIR-3000-70MT[5]。10 GHz時Df趨近于0.003，同時具備高溶解性、低吸水率和高韌性。具備一定的撓曲能力，拉伸強度可達112 Mpa，有潛質(zhì)作為5G用剛撓板的絕緣基材。它的另一種更低損失系數(shù)的BMI樹脂是正在開發(fā)中的MIR-5000，10 GHz時Df0.002，同時保持原有的高耐熱性和高溶解度能力，預(yù)計不久將會進入更高頻用電路板基板材料市場。

5.5 日本東麗株式會社

日媒報道[8]，東麗株式會社開發(fā)的聚苯硫醚（PPS）薄膜，已于2020年內(nèi)，完成量產(chǎn)線的構(gòu)建。此新生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，使得東麗擁有了近年產(chǎn)3萬噸PPS聚合物樹脂的產(chǎn)能，以及3000噸/年的加工PPS薄膜的能力。東麗這種PPS薄膜是對應(yīng)于5G用高速傳輸?shù)腇CCL而開發(fā)的。它具有與LCP（工業(yè)化液晶聚合物）同樣優(yōu)異的介電性能，并還擁有很好的阻燃性、耐藥性，有很好的高溫下的尺寸穩(wěn)定性。東麗PPS膜所具備的這些特性，解決了LCP膜在制造多層PCB中加工性差以及制造成本高的兩大難題，是替代LCP膜制造低傳送損失性PCB的新型基材。

5.6 日本SABIC公司

由于PPE在5G基站與高速服務(wù)器等領(lǐng)域所使用的覆銅板制造中得到廣泛應(yīng)用,日本SABIC公司所產(chǎn)銷的“NORYL SA9000”PPE樹脂量，在2020年間有較大的增加。SABIC公司在亞洲產(chǎn)銷量在2019年比2018年增長了10倍之多。由于SABIC公司設(shè)在印度的可生產(chǎn)PPE樹脂工廠在2020年的中期投產(chǎn)，也使得整個SABIC公司在當年的亞洲產(chǎn)銷量又有明顯的增長。2020年，日本SABIC公司在提供覆銅板用改性PPE方面作出了更大工作。該公司在日媒上宣傳[8]：近些年它在5G基礎(chǔ)設(shè)施配套的基板材料方面，可為客戶提供有更多解決方案的、為改性PPE創(chuàng)造更好的結(jié)構(gòu)條件的PPE產(chǎn)品。例如，可提供的SA90為主樹脂在分子結(jié)構(gòu)上具有高自由度特性，便于CCL廠家引入溶劑類環(huán)氧樹脂作配合，制成即耐熱性、高韌性及尺寸穩(wěn)定性三者均衡性好的CCL樹脂，也可以為提高低介電性而引入其他的樹脂配合，共同構(gòu)成組成物。SABIC公司還可提供一種特殊的二乙酸酐，它與特定的PI樹脂材料配合，可實現(xiàn)低介電性好、低吸水性的樹脂組成物。

5.7 太陽油墨株式會社與DIC株式會社

2020年7月，太陽油墨株式會社與DIC株式會社共同開發(fā)的“高頻電路形成用含新型晶種層樹脂薄膜”，獲得第16屆JPCA大獎，這種FPCB基材具有可降低高頻傳輸損失特性[9][10]。這兩家公司于2017年起開始合作開發(fā)此種有晶種層的PI（聚酰亞胺）薄膜，它用于SAP（半加成法），制造高頻、微細線路（L/S≤10 μm/10 μm）的撓性PCB。因它在薄膜外側(cè)含有特殊納米金屬層（即晶種層,此金屬層在其上形成電路圖形之后，可以去除），使得所制成的聚酰亞胺/銅界面平滑，傳輸損失低，并具有基膜與鍍銅層之間的較高剝離強度，以及低成本性。

5.8 日東紡織株式會社

5G時代的到來，對PCB基板材料的信號低傳輸損失性有了更多的需求，日本日東紡織株式會社的高頻高速CCL用的低Dk玻纖布（NE布）、極薄玻纖布成為市場上“搶手”產(chǎn)品。日東紡銷售利潤額在2020年1～6月得到了比2019年有明顯的提升。但很不幸的是，在生產(chǎn)上述市場需求增大的這兩類玻纖布的日東紡國內(nèi)主力工廠——福島第2工廠，因在2020年7月發(fā)生火災(zāi)事故，造成7月～9月的生產(chǎn)及供貨的斷鏈[11]。

為了適應(yīng)5G市場發(fā)展的需求，早在2019年日東紡就推出了投資50億日元，對日東紡下屬的工廠（包括在臺灣海外工廠）的玻纖窯爐、織布設(shè)備等進行增置，計劃在2021年秋，達到NE玻纖布、T玻纖布、極薄玻纖布的產(chǎn)能，比2020年3月約有7成的增加[12]。

另外，日東紡還針對高頻傳輸電路基板的要求，近期開發(fā)出一種稱為：“Smart Surface（SS，高精表面）”玻纖布，它經(jīng)該公司新研發(fā)的平整化工藝的處理，使得玻纖布更為平整、孔洞面積減少。但是，此種布的樹脂含浸性、層間粘接性，又顯示不足，與樹脂接合力差，這些都導致覆銅板及多層板用半固化片的可靠性下降。還需要日東紡與下游廠方的更多“磨合”，加以改進[4]。

5.9 三井金屬礦業(yè)株式會社

日媒報道[13]，三井金屬礦業(yè)株式會社產(chǎn)銷的IC封裝基板用極薄電解銅箔（厚度9 μm及以下），在2020年銷售額有明顯的同比提升，特別明顯表現(xiàn)在2020年7月以后的時間段。需求極薄銅箔的市場主要還是IC封裝基板領(lǐng)域。但是極薄銅箔市場在2020年間也出現(xiàn)了新的變化：所看到的不僅是智能手機與5G關(guān)聯(lián)設(shè)備所用的IC封裝基板市場對極薄銅箔需求數(shù)量的增加，還在高端新型智能手機及服務(wù)器中，由于采用模塊化設(shè)計增加后（三井金屬的北美客戶需求，表現(xiàn)得更突出），使得所用的HDI（高密度互連）板，電路圖形更加微細化。模塊安裝形式的HDI板的極薄銅箔市場的新增，還由于基板制作的面積較大，也帶動了需求極薄銅箔的明顯增多。這些市場變化，都驅(qū)動了極薄銅箔應(yīng)用市場的增加。

在日本東京舉辦的“2020 NEPCON JAPAN”展覽會上，三井金屬推出適應(yīng)5G或IoT基板用超低輪廓度的極?。?.5～5.5 μm）電解銅箔新品種?？蓱?yīng)用于目前高頻所用mSAP（Modified Semi-Additive Process，改進型半加成法）制程中。應(yīng)用此銅箔具有高精確的對位和可制微細線寬線距的特性。這種超薄銅箔還具有良好的黏接力，在與低損失性樹脂接合中，它的剝離強度測試可達1.2 kg/cm2[14]。

另據(jù)日媒報道[15]，三井金屬應(yīng)對5G及IoT市場需求，新開發(fā)的新型極薄電解銅箔，在2020年上半年開始正式量產(chǎn)。此款極薄電解銅箔的牌號為“MT12GN”?！癕T12GN”銅箔其厚度規(guī)格1.5～5.0 μm。

“MT12GN”的主要性能特點有：（1）它采用的銅箔載體厚度為12 μm（原幾款的銅箔載體為18 μm）；（2）此銅箔成品最大幅寬為1300 mm（可提供卷狀品）；（3）載體剝離強度的穩(wěn)定性優(yōu)異；（4）銅箔與樹脂基板的黏接強度，同原有的“MT19FL”相同，即保持了很好的銅箔剝離強度特性；（5）銅箔表面粗糙度（Rz）僅為常規(guī)極薄銅箔的約三分之一（推估Rz小于1.0 μm），即達到超低輪廓度銅箔。這種新型極薄銅箔Rz非常低，不僅實現(xiàn)了基板的低信號傳送損失，而且應(yīng)用在IC封裝板電路圖形加工中，它比同樣厚度、Rz較大的銅箔在蝕刻量方面會減少，有益于實現(xiàn)PCB的阻抗設(shè)計與控制的高精度。

“MT12GN”的產(chǎn)品厚度規(guī)格、載體銅箔厚度適用改進型半加成法（mSAP）的線寬/線距范圍、銅箔的標準厚度等特性對比見表2所示。

表2 三井金屬IC封裝基板用極薄電解銅箔的常用規(guī)格、牌號性能及Rz指標