隨著AI伺服器性能持續升級,技術要求正逐步推升至PCB上游材料層面,更多GPU需要跨機櫃協同運算,除了晶片算力與網路頻寬外,電路板上訊號的傳輸損耗,已成為系統設計需積極面對的關鍵挑戰。

  口袋證券說明,近期供應鏈研究指出,輝達開始測試以碳氫樹脂(Hydrocarbon Resin,HC)為主的無布銅箔基板,搭配HC無布膠片,評估用於預計2027年下半年量產的Rubin Ultra NVL576、8機櫃互連方案之交換器托盤(switch tray)PCB;這項測試讓高速板材的討論,從PTFE延伸到HC樹脂配方。當電性要求持續提高,材料能否兼顧訊號品質、加工難度與量產穩定性,成為評估重點。

高速互連設計推升板材升級需求
  口袋證券指出,強化AI系統GPU間的資料交換,對交換器與互連設計帶來更大挑戰。訊號於PCB傳遞時,不僅受線路設計、銅箔品質、連接結構等因素影響,板材的介電特性亦直接關係到傳輸品質。其中,介電常數(Dk)影響訊號速度與阻抗,介電損耗因子(Df)則決定訊號的衰減程度。相同條件下,Df越低,有助於保持高頻高速訊號品質。

  然而,PCB還需經過多層壓合、精密鑽孔及高溫組裝考驗,材料必須兼顧尺寸穩定性、耐熱性與銅箔附著力。真正落實投入大規模生產的材料,需在電性與製程條件間取得平衡。

無布材料優勢提升
  口袋證券提到,傳統CCL板材通常以銅箔、樹脂、玻璃纖維布組成。雖然玻纖布提供結構強度及尺寸穩定,卻因與樹脂介電特性不同、纖維編織分布不均,易造成高速信號於不同線路出現時間偏移(玻纖編織效應)。無布設計移除玻纖布介面,有效減少訊號干擾,取而代之的則是依靠樹脂、填料及新結構方案加強支撐。材料壓合所用HC無布PP(膠片)也同步納入評估,是多層高速PCB材料應用成敗的關鍵組合。

PTFE到HC探索電性與製程平衡點
  口袋證券指出,PTFE具備優異的低介電損耗特性,長期用於高頻領域。不過,部分PTFE板材加工不易。相較之下,HC碳氫樹脂可採既有PCB製程,降低生產難度。供應鏈數據顯示,輝達本次測試的HC無布材料,雖電性略遜於PTFE選項,但已達到交換器托盤初步規格要求。值得注意的是,「HC為主」不代表完全無PTFE,材料內仍有少量PTFE成分,表現出高階電子材料的複合配方趨勢。未來材料組合仍有調整空間。

樹脂升級考驗配方整合與製造實力
  口袋證券坦言,隨著板材朝低損耗、無布方向發展,樹脂品質及配方優化的重要性日益突出。不僅需調控分子結構、介電值,還要兼顧吸水率、耐熱性、熱膨脹及與填料、銅箔適配等多重條件。樹脂壓合過程的流動性與固化反應、填料選擇、分散性,也都直接左右產品的尺寸穩定度與加工表現。高階樹脂與板材製造的緊密整合,成為台灣材料業者發展關鍵。(新聞來源:東森財經)