SemiAnalysis 今天最新报告提到,英伟达正在推动 PTFE 材料进入下一代高性能网络板,并计划将其用于 Rubin Ultra 的 NVSwitch 相关板卡。不过,这个方案目前还没有最终定型,能否落地,取决于 PTFE 材料和 PCB 供应商在量产前能否达到要求。
其实这个信息我们很早就提过了,昨晚直播中还特意提到这个了(下面是昨晚直播的AI总结,早上放到了星球):
现在大家在尝试PTFE,是因为在考虑当信号速率越来越高,传统覆铜板材料还能不能继续支撑铜互连?
信号速度越快,材料损耗越不能忽略
PCB 并不是一块简单的“塑料板”。高速信号经过板材时,会受到介电常数和介质损耗的影响。材料的极性越高、结构越不对称,信号损失通常越明显。
过去,覆铜板材料大致经历了从环氧树脂、PPO/PPE,到碳氢树脂的演进。M9 级材料已经大量采用碳氢树脂,损耗比早期材料更低,但继续向更高频、更高速推进时,材料性能仍然会成为限制因素。
PTFE,也就是聚四氟乙烯,优势就在这里。它的分子结构高度对称,氟原子均匀包覆在碳链周围,几乎没有净极性。报告给出的数据是,在 10GHz 下,PTFE 的介电常数约为 2.1,介质损耗约为 0.0003,属于常见覆铜板聚合物中损耗最低的一类。
换句话说,PTFE 能让高速信号在铜线上走得更远,同时减少信号衰减。这也是英伟达希望用它来延长铜互连生命周期的核心原因。
PTFE 的问题
如果 PTFE 只有优点,它早就成为主流了。
问题在于,越低极性的材料,往往越难加工。PTFE 很软、很滑,机械强度也相对不足。钻孔时容易出现毛刺,孔壁质量难以控制,尺寸稳定性也更难保证。钻孔后残留的树脂污迹,同样不容易清理。
更麻烦的是,环氧、PPO/PPE 和碳氢树脂都属于热固性树脂,加热固化后结构基本固定;PTFE 则是热塑性材料,不会通过同样的交联过程完成固化。这意味着它在多次压合以及后续 PCBA 工艺中,更难保持稳定。
所以,PTFE 的产业化难点并不在于“能不能实现低损耗”,而在于能不能稳定、批量、可重复地做成合格的 PCB。
混合方案
报告提到的当前方案,并不是整块 PCB 都使用 PTFE,而是把 PTFE 用在核心层,再搭配 M9 级 prepreg,也就是半固化片。
这样的设计保留了 PTFE 的高速信号性能,同时利用 M9 级玻纤材料提供机械支撑。相比纯 PTFE 方案,混合结构更容易压合、钻孔和维持尺寸稳定性,也更接近现有 PCB 制造体系能够承受的工艺路线。
这是一种典型的工程折中:不是追求单一材料的极限性能,而是在性能、可靠性和制造难度之间找到能够量产的平衡点。
最终方案还没有定下来
目前,PTFE 在 AI 服务器领域的参与者相对集中。
生益科技已经与英伟达合作开发 PTFE 材料超过一年,并向多家 PCB 厂商提供样品。报告还提到,沪电股份已经成功交付了 PTFE 材料 PCB 样品。
另一方面,EMC 正与 TaiFlex 合作。前者具备 Megtron 级覆铜板和半固化片经验,后者则擅长 PFA 等高性能含氟聚合物。双方的合作,瞄准的同样是面向英伟达的混合材料方案。
从英伟达的规划看,Kyber 的延期并没有改变其引入 PTFE 的方向。Rubin Ultra 的 Oberon 部署仍在考虑使用这类材料,Portia,也就是 NVSwitch 7 相关板卡,被认为可能采用 PTFE 与 M9 级玻纤覆铜板结合的方案。
但需要强调的是,设计和最终采用仍未确定。关键变量不是英伟达有没有需求,而是材料和 PCB 厂商能否在产品爬坡前把工艺成熟度补上。
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