2020年日本覆铜板及其原材料企业发展要事综述（下）

祝大同

中电材协覆铜板材料分会

（接上期）

5 日本覆铜板原材料企业在2020年间发生的要事

5.1 信越化学株式会社

2019年12月美国Novelette公司与日本信越化学株式会社（Shin-Etsu Chemical Co.Ltd）签署了专利许可协议[1]。允许信越化学在全球范围生产、销售由Novoset公司技术中心开发的三项针对5G装备配套的新型材料。它们包括：（1）热固性超低介电性的碳氢类高聚物树脂（@10～80 GHz：Dk＜2.5/Df＜0.00025）；（2）防辐射射特性的石英布（厚度在20 μm以下）；（3）导热系数为5～100 W/m·K导热片材。

其中，信越化学从Novelette公司购买技术专利的热固性超低介电树脂，产品的名称为“SLK系列”。它具有与PTFE（聚四氟乙烯）树脂相近的低介电特性[在高频带（10～80 GHz）下的Dk小于2.5，Df小于0.0020]，以及高强度、低弹性、高耐热性。SLK树脂还具有低吸湿性和对PCB基材、低粗度铜箔的高粘合强度，因此适合在FCCL（挠性覆铜板）制造用胶粘剂，可作为高频特性的FPCB制造中用的胶粘剂（粘接膜）。

信越化学还特别于2020年12月在该公司网站新闻专栏中宣传：SLK系列树脂产品，“作为高速通信基板的粘合剂和粘合膜，在用户中的评价也很好，销售也在顺利进行中。”该公司已投资30亿日元，以实施从Novelette公司引进技术的三大项高频材料产品转化为大规模生产的扩产工程。计划在2021年实现年产能80吨SLK系列树脂的目标[2][3]。

信越化学公司为此还将增强SLK系列树脂在要求高耐热性和可靠性的通信基站用覆铜板、刚性电路板、天线和雷达罩等方面的市场竞争力。另外，信越化学在2020年东京举办的“NEPCON JAPAN展览会”上，首次亮相了一款高纯度的石英薄膜纤维材料（牌号为SQX系列）。宣称它可用于CCL（覆铜板）中作为补强材料，与目前主流E-glass和Low Dk Glass两种覆铜板用玻纤布相比，具有更好的介电特性及高耐热性、低膨胀系数的特性。但因销价昂贵，短期并不容易导入高频CCL的需求市场中[4]。

5.2 日本ZEON株式会社

日本ZEON株式会社（日本（Ⅶ）オas株式会社，中国大陆惯称：日本瑞翁公司）于2020年间开发出了结晶性环丙烯烃聚合物（简称COP）产品，它是一种可应用于PCB基板材料的树脂材料。其产品牌号：“ZEONEX®C2420”（正式上市前的应用推广、评价时，称为“L-24”）。

由于它赋予了结晶性，所以具有以往COP所具有的低吸水性、低介电常数、低介电正切，同时具有非结晶性环丙烯烃聚合物所未有的耐热性（Tg的上限为163 ℃左右；熔点265 ℃）、耐化学性、耐弯曲性（可以承受20000次以上的弯曲试验）[5]。在日本ZEON网站上还提供了“ZEONEX®C2420”材料在毫米波雷达天线基板上的应用例照片[5]（如图3所示）。

中国台湾工研院高频基材方面研究人员发文认为[4]：高频性覆铜板用树脂，“除了PTFE以及PPE之外，目前高频树脂材料研发的方向演变,已经从传统的环氧树脂逐渐转移到碳氢树脂方面。碳氢树脂又称为烃类树脂，是由碳氢原子组成的烯烃聚合物。——碳氢树脂中的环状烯烃聚合物，具有低介电、低损失性。以ZEON的Cyclo Olefin Polymer（COP）最具代表性。该公司在高频应用的部分，推出了环烯烃聚合物材料L-24,其不仅具有良好的耐药性，亦有相当优异的耐高热与低吸湿特性，性能还远优于其他树脂系统。此外，它具备低损耗特性（Df＜0.002），并且对温度的变异小。——此材料目前并没有导入CCL产业的应用，笔者推论，可能因本是热塑性质导致价格性以及耐热性不佳的缺点需要突破。”

图3 ZEONEX® C2420的应用例（毫米波雷达天线基板）

5.3 东洋科美株式会社

在2020年1月在日本东京举办的“第 34 届电子研发、制造与封装技术展（NEPCON JAPAN 2020）”上，日本东洋科美株式会社（toyochem）展示了低Dk接合树脂材料 TSUM 530。它在10 GHz下的Df为0.0034，Dk为2.49。用此树脂材料开发的FCCL，具有相当高的热稳定性，浸焊耐热（温度288 ℃）测试结果优秀。TSUM 530黏接树脂与PI膜、铜箔有着很好的粘接性[6]。

5.4 日本化药株式会社

日本化药株式会社（Nippon Kayaku）在展场上推出新型低损失Maleimide Resin（BMI，双马来酰亚胺）树脂产品MIR-3000-70MT[5]。10 GHz时Df趋近于0.003，同时具备高溶解性、低吸水率和高韧性。具备一定的挠曲能力，拉伸强度可达112 Mpa，有潜质作为5G用刚挠板的绝缘基材。它的另一种更低损失系数的BMI树脂是正在开发中的MIR-5000，10 GHz时Df0.002，同时保持原有的高耐热性和高溶解度能力，预计不久将会进入更高频用电路板基板材料市场。

5.5 日本东丽株式会社

日媒报道[8]，东丽株式会社开发的聚苯硫醚（PPS）薄膜，已于2020年内，完成量产线的构建。此新生产线的建成投产，使得东丽拥有了近年产3万吨PPS聚合物树脂的产能，以及3000吨/年的加工PPS薄膜的能力。东丽这种PPS薄膜是对应于5G用高速传输的FCCL而开发的。它具有与LCP（工业化液晶聚合物）同样优异的介电性能，并还拥有很好的阻燃性、耐药性，有很好的高温下的尺寸稳定性。东丽PPS膜所具备的这些特性，解决了LCP膜在制造多层PCB中加工性差以及制造成本高的两大难题，是替代LCP膜制造低传送损失性PCB的新型基材。

5.6 日本SABIC公司

由于PPE在5G基站与高速服务器等领域所使用的覆铜板制造中得到广泛应用,日本SABIC公司所产销的“NORYL SA9000”PPE树脂量，在2020年间有较大的增加。SABIC公司在亚洲产销量在2019年比2018年增长了10倍之多。由于SABIC公司设在印度的可生产PPE树脂工厂在2020年的中期投产，也使得整个SABIC公司在当年的亚洲产销量又有明显的增长。2020年，日本SABIC公司在提供覆铜板用改性PPE方面作出了更大工作。该公司在日媒上宣传[8]：近些年它在5G基础设施配套的基板材料方面，可为客户提供有更多解决方案的、为改性PPE创造更好的结构条件的PPE产品。例如，可提供的SA90为主树脂在分子结构上具有高自由度特性，便于CCL厂家引入溶剂类环氧树脂作配合，制成即耐热性、高韧性及尺寸稳定性三者均衡性好的CCL树脂，也可以为提高低介电性而引入其他的树脂配合，共同构成组成物。SABIC公司还可提供一种特殊的二乙酸酐，它与特定的PI树脂材料配合，可实现低介电性好、低吸水性的树脂组成物。

5.7 太阳油墨株式会社与DIC株式会社

2020年7月，太阳油墨株式会社与DIC株式会社共同开发的“高频电路形成用含新型晶种层树脂薄膜”，获得第16届JPCA大奖，这种FPCB基材具有可降低高频传输损失特性[9][10]。这两家公司于2017年起开始合作开发此种有晶种层的PI（聚酰亚胺）薄膜，它用于SAP（半加成法），制造高频、微细线路（L/S≤10 μm/10 μm）的挠性PCB。因它在薄膜外侧含有特殊纳米金属层（即晶种层,此金属层在其上形成电路图形之后，可以去除），使得所制成的聚酰亚胺/铜界面平滑，传输损失低，并具有基膜与镀铜层之间的较高剥离强度，以及低成本性。

5.8 日东纺织株式会社

5G时代的到来，对PCB基板材料的信号低传输损失性有了更多的需求，日本日东纺织株式会社的高频高速CCL用的低Dk玻纤布（NE布）、极薄玻纤布成为市场上“抢手”产品。日东纺销售利润额在2020年1～6月得到了比2019年有明显的提升。但很不幸的是，在生产上述市场需求增大的这两类玻纤布的日东纺国内主力工厂——福岛第2工厂，因在2020年7月发生火灾事故，造成7月～9月的生产及供货的断链[11]。

为了适应5G市场发展的需求，早在2019年日东纺就推出了投资50亿日元，对日东纺下属的工厂（包括在台湾海外工厂）的玻纤窑炉、织布设备等进行增置，计划在2021年秋，达到NE玻纤布、T玻纤布、极薄玻纤布的产能，比2020年3月约有7成的增加[12]。

另外，日东纺还针对高频传输电路基板的要求，近期开发出一种称为：“Smart Surface（SS，高精表面）”玻纤布，它经该公司新研发的平整化工艺的处理，使得玻纤布更为平整、孔洞面积减少。但是，此种布的树脂含浸性、层间粘接性，又显示不足，与树脂接合力差，这些都导致覆铜板及多层板用半固化片的可靠性下降。还需要日东纺与下游厂方的更多“磨合”，加以改进[4]。

5.9 三井金属矿业株式会社

日媒报道[13]，三井金属矿业株式会社产销的IC封装基板用极薄电解铜箔（厚度9 μm及以下），在2020年销售额有明显的同比提升，特别明显表现在2020年7月以后的时间段。需求极薄铜箔的市场主要还是IC封装基板领域。但是极薄铜箔市场在2020年间也出现了新的变化：所看到的不仅是智能手机与5G关联设备所用的IC封装基板市场对极薄铜箔需求数量的增加，还在高端新型智能手机及服务器中，由于采用模块化设计增加后（三井金属的北美客户需求，表现得更突出），使得所用的HDI（高密度互连）板，电路图形更加微细化。模块安装形式的HDI板的极薄铜箔市场的新增，还由于基板制作的面积较大，也带动了需求极薄铜箔的明显增多。这些市场变化，都驱动了极薄铜箔应用市场的增加。

在日本东京举办的“2020 NEPCON JAPAN”展览会上，三井金属推出适应5G或IoT基板用超低轮廓度的极薄（1.5～5.5 μm）电解铜箔新品种。可应用于目前高頻所用mSAP（Modified Semi-Additive Process，改进型半加成法）制程中。应用此铜箔具有高精确的对位和可制微细线宽线距的特性。这种超薄铜箔还具有良好的黏接力，在与低损失性树脂接合中，它的剥离強度测试可达1.2 kg/cm2[14]。

另据日媒报道[15]，三井金属应对5G及IoT市场需求，新开发的新型极薄电解铜箔，在2020年上半年开始正式量产。此款极薄电解铜箔的牌号为“MT12GN”。“MT12GN”铜箔其厚度规格1.5～5.0 μm。

“MT12GN”的主要性能特点有：（1）它采用的铜箔载体厚度为12 μm（原几款的铜箔载体为18 μm）；（2）此铜箔成品最大幅宽为1300 mm（可提供卷状品）；（3）载体剥离强度的稳定性优异；（4）铜箔与树脂基板的黏接强度，同原有的“MT19FL”相同，即保持了很好的铜箔剥离强度特性；（5）铜箔表面粗糙度（Rz）仅为常规极薄铜箔的约三分之一（推估Rz小于1.0 μm），即达到超低轮廓度铜箔。这种新型极薄铜箔Rz非常低，不仅实现了基板的低信号传送损失，而且应用在IC封装板电路图形加工中，它比同样厚度、Rz较大的铜箔在蚀刻量方面会减少，有益于实现PCB的阻抗设计与控制的高精度。

“MT12GN”的产品厚度规格、载体铜箔厚度适用改进型半加成法（mSAP）的线宽/线距范围、铜箔的标准厚度等特性对比见表2所示。

表2 三井金属IC封装基板用极薄电解铜箔的常用规格、牌号性能及Rz指标