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高频高速覆铜板专用铜箔详解

高频高速时代下的关键材料，决定印刷电路板的命脉。高频覆铜板是一类应用在高频下具有高速信号、低损耗传输特性的PCB基板材料，处于覆铜板行业金字塔的顶端，行业门槛最高。它是5G高频高速时代通信行业发展的关键材料，印刷电路板的命脉主要取决于它。覆铜板主要由铜箔、玻纤布、油墨等制成，其中铜箔占覆铜板成本最大。通常薄板中铜箔成本占比为30%，厚板中成本占比为50%。

常见的三大类高频高速专用铜箔：由于高频高速覆铜板有软板和硬板的区分，不同基板所用铜箔不同。

硬板用电解铜箔：反转铜箔（RTF）、超低轮廓铜箔（HVLP）；软板用压延铜箔：高频高速用铜箔特殊电解铜箔硬板：RTF（反转铜箔）与HVLP（超低轮廓铜箔）是高频高速覆铜板硬板使用的主流产品。

RTF是将电解铜箔的光滑面做强化结合处理，再粘合基材而成。

HVLP的粗化面平滑、细腻，具有高的热稳定性、高硬度、厚薄均匀。它对铜箔表面粗糙度（Rz）的要求更高，通常HVLP的表面粗糙度（Rz）≤2μm，可用于生产高频覆铜板。VLP表面粗糙度（Rz）在2~4.2μm之间，可用于生产高速覆铜板

反转铜箔与HVLP铜箔之所以能够应用于高频高速CCL，主要是由于这两类产品通过改变铜瘤的粗径与形状来调整铜箔性能，从而达到高频高速CCL的使用标准。目前对于反转铜箔与HVLP铜箔的供应主要来自于三井金属、JX日矿金属与南亚塑胶。

软板：高频高速覆铜板专用压延铜箔特性：用高频高速覆铜板专用压延铜箔 为黑化箔，目前生产技术仅掌握在日本日矿等少数国外生产企业中，厚度一般为12μm和18μm。但常见黑化箔为12μm。

1.1 高频高速电路用低轮廓电解铜箔品种及性能需求的差异化新特点

1.1.1 对应不同传输损耗等级高频高速覆铜板的电解铜箔品种及低轮廓度性

为了追求高频高速电路具有更好信号完整性（Signal Integrity，缩写SI），覆铜板要实现（特别在高频下实现）更低的信号传输损耗性能。这需要覆铜板在制造中所采用的导体材料--铜箔，具有低轮廓度的特性。即覆铜板制造中采用铜箔是低Rz、低Rq等品种。

可以按四个信号传输损耗的等级，对应采用的各种低轮廓铜箔品种、Rz要求及其主要厂家牌号情况，见表1所示。表1中还所列出了各品种低轮廓铜箔在基材传输损耗等级覆铜板中需要量的排名。

表1、对应不同传输损耗等级高频高速覆铜板的几种电解铜箔Rz指标范围

1.1.2 不同应用领域下的低轮廓电解铜箔性能的差异化

高频高速电路用低轮廓电解铜箔的品种类别，按应用领域划分为三大类。即刚性射频/微波电路用低轮廓电解铜箔；高速数字电路用低轮廓电解铜箔；挠性PCB用低轮廓电解铜箔。这三大应用领域，对高频高速电路用低轮廓电解铜箔，在性能要求上有着不同的特点，即表现在性能项目上有所侧重、性能指标上有所差异等。

三大应用领域用低轮廓电解铜箔品种在性能需求及其差异，表现在如下几方面：

（1）刚性射频/微波电路用低轮廓电解铜箔

刚性射频/微波电路用低轮廓电解铜箔，在不同应用频率条件下的相对差别更明显。在铜箔性能对基板的Dk均匀一致性、信号传输损失性、处理层无铁磁性元素存在，PIM(Passive Inter- modulation，无源互调)等影响因素方面，要求更为严格。

为此，高档的射频-微波电路基板（如毫米波车载雷达用基板）所用的铜箔，一般要求表面处理需采用纯铜处理工艺，以支持减少无源互调（PIM），实现覆铜板的低PIM性，参考指标：达到-158dBc～-160dBc以下。铜箔处理层实现无砷化。

同时，这类铜箔由于树脂基材的不同，在选择不同Rz 铜箔品种方面，差异性很大。

刚性射频/微波电路用低轮廓电解铜箔在铜箔的厚度规格方面，一般多采用 ：18μm、35μm、70μm ,而高端极低或超低轮廓铜箔，厚度规格多用：9μm、12μm、18μm品种。

（2）高速数字电路用低轮廓电解铜箔

高速数字电路用低轮廓铜箔的应用市场，绝大多数定位在频率一般在厘米波（3～30GHz）范围。它的主要应用终端是高中端服务器等。这类铜箔的性能，对基板的插损、基板加工性等有着更重要的影响，为此有侧重的严格要求。同时，铜箔的薄形规格、低成本化也是重要的要求。高速数字电路用低轮廓电解铜箔在铜箔的厚度规格方面，一般多采用：18μm、35μm、70μm , 而高端极低或超低轮廓铜箔，厚度规格多用：9μm、12μm、18μm 品种。

笔者对许多低Rz 的各类铜箔品种（包括HVLP、VLP、RTF等品种）的非压合面的轮廓度情况作了调查、比对，所得导的结论是：在同一档次品种牌号中，凡是在SI 性表现得较比更好的品种，它的非压合面轮廓度（以Rz或Ra 表示）一般都是较低的。例如，某外资企业的一款RTF铜箔产品，它的Rz=3.0μm(典型值），而非压合面为Rz=3.5μm。因此，无论是射频/微波电路基板，还是高速数字电路基板，它们为追求更好的SI性,也需求所用的第轮廓度铜箔的非压合面的Rz（或Ra、Rq），也具有很低的轮廓度。

当前，高速数字电路用低轮廓铜箔一大重要类别，是反转铜箔（RTF）。近年树脂日本、中国台湾等铜箔企业在RTF铜箔技术上的进步，它的Rz小于2.5μm的许多品种已经问世，甚至Rz小于2.0μm的品种也已经出现。这样也使得它的应用市场，以及全球高速数字电路用低轮廓铜箔市场规模的品种比例，也得到迅速的扩大。

当前，全球铜箔低轮廓电解铜箔制造业界，在刚性射频/微波电路用铜箔与高速数字电路用铜箔品种方面，更趋于性能的同一化。例如，卢森堡电路铜箔有限公司（CircuitFoil）在2019年间实现大生产的超低轮廓铜箔BF-NN/BF-NN-HT。此品种实现了“两兼容”：其一，由原有的BF-ANP铜箔只用于PTFE 树脂类型基材，发展到“包括聚苯醚（PPE/PPO）基树脂系统。也适用于纯或改性氟聚合物（PTFE）树脂系统。”其二，实现即可在高频电路基板上应用，也适于高速数字电路基板中采用。

（3）挠性PCB用低轮廓电解铜箔

挠性PCB用低轮廓电解铜箔，由于制造微细线路的需要，多采用极薄铜箔（无载体）。这类品种的目前最低厚度规格已经达到6μm，例如福田金属箔粉株式会社的CF-T4X-SV6、CF-T49A-DS-HD2；以及三井金属株式会社的3EC-MLS-VLP(厚度最低7μm)。

挠性PCB用低轮廓电解铜箔还要求铜箔具有高的抗拉强度，较高的延伸率。蚀刻后基膜优异透明性，也是此铜箔市场的重要需求项目。

高频化挠性PCB用低轮廓电解铜箔近年开始走向低轮廓度化。现业界中已经出现不少Rz小于1.0um品种。例如，三井金属TQ- M4- VSP Rz≤0.6(典型值)；福田金属CF-T4X-SV Rz=1.0（典型值,规格9/12/18）；福田金属CF-T49A-DS-HD2,Rz=1.0μm（典型值）(规格6/9/12/18)；日进ISP，Rz≤0.55(典型值)。