高端高频超低轮廓铜箔HVLP先进工艺技术研究

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前沿新材料
技术领域:先进材料
榜单金额:200 万
合作方式:联合攻关
发布日期:20241201
截止日期:-
需求发布单位: 南京龙电华鑫新能源材料产业技术研究院有限公司
关键词: 高频高速电路  覆铜板  多层板  射频基板  微波基板  数字信号板  5G应用  6G应用  HVLP工艺  超低轮廓 

需求的背景和应用场景

随着5G通信技术的广泛应用及未来6G通信技术的预研,高频高速电路用材料的需求日益增长,尤其是在对信号完整性要求极高的场景下,如5G基站、高速数字信号传输、射频-微波通信等领域。超低损耗等级的铜箔作为这些高频高速电路用覆铜板、多层板及射频-微波基板的关键材料,其性能直接决定了电路的信号传输质量和效率。目前,日本企业如三井金属、古河电工、日进、福田金属等,在高端高频超低轮廓铜箔(HVLP)技术方面处于领先地位,已能生产出Rz≤1.0um的HVLP3型铜箔,几乎垄断了高端市场。相比之下,本公司仅能提供RZ≤2.0的HVLP1铜箔和RZ≤1.5的HVLP2铜箔,无法满足市场对更高性能铜箔的迫切需求。因此,开展高端高频超低轮廓铜箔HVLP先进工艺技术研究,对于打破日本企业的技术垄断,提升我国在高频高速电路材料领域的自主创新能力,具有重要意义。

要解决的关键技术问题

本技术需求旨在通过联合攻关,解决以下关键技术问题:

  1. 超低轮廓控制技术:研究如何进一步降低铜箔的表面粗糙度(Rz),使其达到或优于Rz≤0.5um的水平,以满足高端高频电路对信号完整性的极高要求。
  2. 高强度与延展性平衡:在降低铜箔轮廓的同时,确保铜箔具有足够的抗拉强度(≥310MPa)和延伸率(≥9%),以保证其在加工和使用过程中的稳定性和可靠性。
  3. 高剥离强度技术:提高铜箔与基材(如碳氢树脂)之间的剥离强度(≥0.6kg/cm),确保铜箔在复杂电路结构中的良好附着性和长期稳定性。
  4. 低PIM(Polymer Inclusion Membrane)性控制:优化铜箔的制备工艺,减少或消除聚合物夹杂物,以降低PIM对高频电路性能的影响,满足高频CCL(Copper Clad Laminate)的性能要求。

效果要求

通过实施本技术需求,预期达到以下效果:

  1. 技术突破:成功研发出Rz≤0.5um的高端高频超低轮廓铜箔HVLP3型产品,打破日本企业的技术垄断,提升我国在该领域的国际竞争力。
  2. 性能提升:新研发的铜箔在抗拉强度、延伸率、剥离强度等关键性能指标上达到或超越国际先进水平,满足5G高端应用及未来6G应用对高频高速电路材料的严苛要求。
  3. 市场拓展:通过技术创新,提高公司产品的市场占有率,特别是在中国内地的市场份额,从当前的0.5%提升至具有竞争力的水平,助力中国电子信息产业的升级换代。
  4. 产业升级:推动国内相关产业链的协同发展,促进先进材料领域的技术进步和产业升级,为我国的电子信息产业提供强有力的材料支撑。

应用于对信号完整性有更高要求的超低损耗等级的高频高速电路用覆铜板、对应的多层板、射频-微波基板以及高速数字信号基板,特别是5G高端应用和未来的6G应用。日本三井金属、古河电工、日进、福田金属等公司已经能够做到Rz<=1.0um达到HVLP3型。目前本公司仅能提供RZ<=2.0HVLP1铜箔和RZ<=1.5HVLP2铜箔。目前HVLP3几乎都为日本企业所垄断。2021年VLP和HVLP销量中日韩分别占比60.8%和26.4%,中国内地仅以100吨销量占比0.5%左右。性能参数:RZ≤0.5,抗拉强度(18um)≥310MPa,延伸率(18um)≥9%,剥离强度(18um)≥0.6kg/cm(碳氢树脂基材),满足低PIM性的高频CCL性能。

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