一种熟悉的不粘材料进入AI硬件竞赛
英伟达正在寻求提升AI系统内部连接速度，聚四氟乙烯（PTFE）因此受到关注。这种材料最为人熟知的名称是特氟龙（Teflon）。它的优势在于电气性能：与传统绝缘材料相比，PTFE有助于信号在电路板上传输时减少能量损耗。
目录
难点在于如何将这一优势转化为可靠的多层电路板。PTFE不易与其他材料粘合，质地相对柔软，加工难度也较高。这些特性令制造商在谨慎观望与投入布局之间出现分歧，中国供应商正在寻求相关机会，台湾企业则在权衡替代材料和制造成本。
英伟达10月初在开放计算项目（Open Compute Project）峰会上展示了一款新的NVLink交换机板。业内人士认为，该电路板可能采用PTFE。目前的潜在应用包括Rubin Ultra交换机，以及未来的正交中板，即用于连接彼此呈直角排列的电路板的连接板。英伟达尚未公布已确认的量产时间表和最终材料规格。
这场竞争不只涉及一种树脂。随着AI服务器所需电路板日益复杂，铜箔、玻璃纤维布、压合设备和工厂产能都面临供应压力。客户正寻求获得涵盖2027年至2030年的产能承诺，而部分设备的交付周期长达30个月。
英伟达为何希望信号传得更远
AI处理器必须交换海量信息才能协同工作。印刷电路板（PCB）承载电子元件，并为电信号和电力提供传输路径。当每条通道的传输速度接近每秒200吉比特时，要保持信号完整性就越来越困难。
PTFE的介电损耗极低，也就是说，铜线路周围的绝缘材料吸收的信号能量较少。它已用于军事雷达、卫星和先进驾驶辅助系统中的雷达等要求严苛的领域。若将其应用扩展到复杂的AI服务器电路板，就能将这一电气性能优势带入规模大得多的制造挑战中。
据业内消息，英伟达希望实现信号在电路板之间的高速直接交换，可能因此取代部分复杂的铜缆连接。铜线路越长，对周围材料的要求就越高，因为信号在传输过程中会不断累积损耗。
另一条实现更快通信的路径是共封装光学技术，即将光连接器置于计算芯片或交换芯片附近。在该技术适用于目前讨论的应用之前，改进电路板材料是更快可以采用的设计方案。实际问题在于，制造商能否以可接受的成本和产量，提供所需的电气性能。
让平底锅防粘的特性，却给电路板制造带来难题
覆铜板（CCL）是电路板的基础材料，通常由铜箔、树脂和玻璃纤维增强材料组成。制造商对这些材料进行加工和层压，制成承载服务器电气连接的多层结构。
包括环氧树脂、聚苯醚和碳氢树脂在内的传统树脂体系，受热时可以粘合，固化后则变得坚硬，因此后续钻孔、电镀和组装相对容易处理。PTFE不易粘合的特性则带来更大挑战：各层在制造和运行过程中都必须保持牢固结合。
此外，PTFE本身不够坚硬，无法单独用于AI服务器所需的厚型复杂电路板。制造商通常考虑采用将PTFE与更坚硬材料组合的混合结构。这类设计希望在信号最需要低损耗的部位使用损耗最低的材料，同时在其他部位保留机械强度。
加工可能需要对工厂进行重大改造。业内估计，部分多层PTFE电路板的层压温度约为300摄氏度。普通PCB生产线可能缺少合适设备，这意味着更换材料可能需要添置新机器、调整工艺配方，并对多个供应商的生产流程作出改变。
台湾的谨慎与中国的投资
欣兴电子董事长董鼎宇表示，英伟达在三年前曾就PTFE开发事宜接洽公司。他的说法表明，英伟达最初关注PTFE，部分原因是先进覆铜板供应短缺；他也质疑PTFE是否会成为主流电路板材料。
国金证券海外电子与通信行业研究负责人蒲德宇则持不同看法。他认为，需求来自产品设计：在层数超过70层的电路板中，即使是先进的M9材料也可能难以提供足够的传输性能。他还认为，未来太空计算应用将进一步推高PTFE需求。
据业内消息，与英伟达PTFE项目有关的制造商以中国企业为主，另有一家美国电路板制造商。这些企业包括覆铜板供应商生益科技，以及投入大量资金购置设备、计划服务英伟达的PCB制造商胜宏科技。
台湾的上市参与者包括软性覆铜板制造商台虹科技和软性电路板制造商嘉联益。两家公司都不是AI服务器PCB的主要供应商。它们的参与表明，相关机会已延伸至成熟的刚性服务器电路板制造商之外，尽管如何实现商业化规模仍是核心挑战。
台虹与元太为投产铺路
台虹科技董事会10月28日通过与元太科技的合作备忘录，双方将共同开发PTFE材料。计划利用台虹的材料，并在元太位于台湾新竹和观音的厂区进行试产和验证。
台虹将提供关键材料，并开发用于高速信号传输的PTFE覆铜板。元太则将贡献材料研发、表面处理和制造管理方面的能力。对于不易粘合、制造难度较高的PTFE而言，表面处理尤其重要。
台虹董事长陈永恒表示，公司多年来一直投资覆铜板和先进电子材料，包括PTFE技术与产品。拟议中的合作将这部分研发工作与可用于测试制造工艺的设施结合起来。
这项合作仍需元太董事会审议。商业条款和执行细节尚未敲定，后续是否进行合约制造也取决于进展。两处厂区目前只是计划中的测试地点，并非已确认的PTFE商业化生产基地。
据当时的信息，元太及其材料子公司合计持有台虹约9%的股份。元太董事长李政昊表示，公司约四年前开始投资台虹。两家公司的业务关系逐步深化，经过了几个阶段：
- 4月2日：陈永恒出任台虹董事长。
- 5月27日：元太在董事选举中取得台虹四个董事席位。
- 7月29日：李政昊出任台虹副董事长。
- 10月28日：台虹董事会通过拟议中的PTFE合作案。
层数增加意味着材料用量增加，而不只是订单变多
AI服务器对覆铜板的需求上升，部分原因是电路板的层数增加。传统服务器电路板通常约有16至20层，而AI服务器电路板目前已达到30至40层甚至更多。以20层和40层作比较，可以看出这一变化：每块电路板的层数翻倍，但实际材料用量还取决于电路板的尺寸和设计。
覆铜板的交货周期已从大约两至四周延长至三个月甚至半年。部分先进玻璃纤维布采取配额供应，即使客户希望增加订购量，也会受到供应限制。
随着要求越来越高，玻璃纤维生产也变得更加缓慢。供应商正将产能从传统电子级玻璃布转向电气性能更好的产品。据业内估计，从较厚的玻璃布改为较薄的版本，可能导致产能减少50%至70%。
摩根士丹利指出，近期有四大瓶颈：PTFE加工、薄型E级玻璃布供应紧张、EPM层压机交付周期长，以及预计还需两至三年才能实现商业化的玻璃基板。这些瓶颈影响生产的不同环节，因此很难迅速增加成品电路板供应。
PTFE只是材料竞赛中的一种选择
据摩根士丹利，台湾覆铜板制造商正在探索碳氢树脂、碳氢树脂与PTFE的组合，以及苯并环丁烯（BCB）。选择取决于电气性能、加工难度、成本，以及能否大批量稳定供应材料。
石英布（常称Q布）也是适用于高要求领域的候选材料。它的电气性能良好，但成本可能是普通玻璃纤维布的50至70倍。石英布硬度高且易脆，也增加了钻孔难度。
在传统玻璃纤维板上可钻约2,000至3,000个孔的钻头，用于石英布电路板时可能钻约200个孔就需要更换。这意味着传统材料的钻头每次更换前可钻的孔数约为石英布的10至15倍，从而大幅增加了采用石英材料的制造成本。
制造商正在引入皮秒激光和超声波钻孔等技术，以解决加工难题。客户也可以采用混合材料设计，在信号要求严苛的层使用先进的M9或M10覆铜板，其他位置则使用成本较低的材料。
台耀科技董事长董鼎宇表示，M9已进入量产，预计M10将在次年扩大生产，M11则仍在开发中。铜箔也在不断改进：表面更平滑有助于减少信号沿铜线路传输时的损耗。因此，树脂选择只是电气设计的一部分。
客户付费锁定未来产能
高盛表示，客户正通过长期协议、扩产补贴、预付款或奖励措施，为2027年至2030年的产能投资提供支持。台耀科技、臻鼎科技和铜箔生产商金居开发都收到过此类要求。一些供应商希望保留灵活性，不愿接受所有提议的安排。
这类融资安排反映出材料和设备的等待时间都很长。欣兴电子董事长兼首席策略长简山杰表示，约80%的设备交货周期有所延长，部分关键机器最长需要30个月才能交付。他估计，2027年关键材料短缺量可能达到需求的20%至40%。
英伟达也在寻求增加芯片基板产能。芯片基板是布线精细的结构，用于将芯片连接到系统的其他部分。据报道，英伟达计划在三年内将相关产能扩大至目前的2.5倍，并已向日本揖斐电提供数十亿美元的产能预付款。
芯片基板和服务器PCB用途不同，但两者都因AI硬件扩张而吸引投资。客户提前投入资金，是因为建厂、安装设备和产品认证所需的时间，远远长于下达采购订单的时间。
新工厂仍需通过认证的材料
金居开发计划投资新台币80亿至100亿元，在马来西亚建设一座规划产能为3万吨的工厂，目标产品为先进HVLP4铜箔。HVLP5产品也已送样。台湾联合科技计划在泰国建设的前两个厂区阶段，合计月产能为120万张覆铜板，并已预留土地用于第三阶段建设。
尽管有上述扩产计划，原材料短缺仍是主要隐忧。台光电董事长陈进财将材料不足列为公司面临的最大挑战。总经理蔡欣民表示，玻璃纤维布价格几乎每月上涨，供应可能要到2027年下半年或2028年才开始缓解。
终端客户也在更大程度上掌控材料选择。材料通过认证后，客户可以要求PCB制造商使用指定产品。因此，供应商之间的竞争不仅取决于信号损耗是否足够低，也取决于产品质量是否可靠、生产能否稳定重复。
英伟达推动PTFE应用，将这些要求集中到了一起。能够实现更快连接的材料，还必须经得起多层电路板的压合、钻孔、电镀和组装。中国的投资、台湾企业的替代方案，以及台虹与元太的合作，都是为满足同一项实际要求而作出的努力：大批量交付性能稳定可靠的电路板。
要点
- 英伟达正在探索将PTFE用于高要求的AI连接，因为与传统绝缘材料相比，PTFE的信号能量损耗更低。
- PTFE不易粘合、质地柔软且加工要求高，增加了多层电路板的生产难度。
- 中国供应商正在投资布局，台湾制造商则在推进PTFE合作并探索替代材料。
- 台虹拟与元太合作，在台湾两处厂区开展测试，但相关审批和商业条款仍未敲定。
- 随着玻璃纤维布、铜箔和设备供应趋紧，覆铜板交付周期已延长至三个月甚至半年。
- 客户正在支持2027年至2030年的产能建设，制造商则必须平衡电气性能、成本和稳定生产能力。
