(以下内容从国金证券《非金属建材行业研究:PTFE方案重要性升级,有望促进产业链新一轮格局更新》研报附件原文摘录)
PTFE是商用体系中介电性能最优的聚合物之一
(1)PTFE即聚四氟乙烯,俗称特氟龙,属于氟高分子材料,是当前商用体系中介电性能最优的聚合物之一。从分子结构角度,PTFE具备高度对称分子结构,氟原子均匀包裹碳主链骨架、分子几乎无净极性;10GHz条件下介电常数Dk=2.1,介质损耗Dk低至0.0004,且介电参数随频率、温度波动极小。此外氟原子对碳骨架的屏蔽作用远强于氢原子,且C‑F键键能达460.5kJ/mol、远高于C‑H和C‑C键,也为PTFE带来优异热稳定性、抗热降解与耐化学腐蚀能力。
(2)PTFE的短板在加工难度:①热膨胀系数大、材质较软、机械加工强度低,高温工况下尺寸稳定性不足,容易产生形变。②表面惰性强,与铜箔粘结难度高。③分子迁移率低,容易造成钻孔后残留物难以清除。因此PTFE应用时往往需要通过AL2O3、SiO2等填料改性改善。
PTFE多用于高频高速通信&强腐蚀场景,逐步开始尝试应用于AI服务器
1960年美国杜邦公司首次将PTFE用于制造耐热、低介电常数的PCB板,早期因为加工与成本限制主要应用于雷达、卫星等军工航天领域。20世纪末,罗杰斯公司研制出PTFE微波复合陶瓷介质基板,可直接制成滤波器、混频器、天线的接收和发射组件等各种功能性器件,为后续商用打下基础。近十年PTFE逐步拓展5G基站、汽车毫米波雷达、高频高速CCL等商用领域。根据SemiAnalysis的8月文章提及,尽管Kyper机架延期,但英伟达仍计划在Oberon机架的RubinUltra中应用PTFE方案,使用场景为switchtray。为应对PTFE加工问题,当前采用方案为M9+PTFE混压方案,以PTFE为Core层、混压M9保证板材机械强度与可加工性。
此外,PTFE凭借极强的化学惰性,常用于在强腐蚀工况下充当隔离防护层。在半导体湿法刻蚀、清洗工序,高纯PTFE用来制作药液管路、阀门、槽体内衬,输送氢氟酸、强碱等腐蚀性化学品。在普通工业场景,使用场景包括化工防腐、机械密封、汽车、航空航天等场景,用于制造管道衬里、密封件、轴承等零部件。
PTFE的经济可行性较高
在高频高速CCL所用树脂体系中,相较于M9级碳氢树脂、电子级PPO树脂,PTFE树脂的价格具备相对优势:PTFE工业化成熟,通用级产能规模大、供应链供给充足,电子级牌号只需在通用级基础上提纯改性。M9级碳氢、电子级PPO需要专门的聚合合成、分子结构定制改性,合成路线复杂,多为专用小批量牌号。因此混压方案有一定的经济可行性。
境内企业PTFE进展梳理
①上游PTFE树脂环节,高端电子级市场基本由海外厂商把持,日本大金、美国科慕凭借纯度、分子量分布与批次稳定性优势,占据主流供应地位,境内方面,昊华科技、东岳集团逐步实现电子级PTFE树脂的技术突破。
②中游硅微粉环节,PTFE应用时往往需要通过SiO2等填料改性改善,生益硅微粉关联方是联瑞新材,以及化学法新军辉迈。改性PTFE薄膜环节,产品需要完成改性、成膜、孔隙调控等加工,直接决定高频基材介电性能,代表企业包括中国台湾台虹科技,大陆肯特股份、沃特股份。
③下游CCL环节,海外由美国罗杰斯长期主导,国内生益科技前期有成熟方案。PCB环节,根据SemiAnalysis文章,近期国内部分PCB龙头已向英伟达交付PTFE制备的PCB样品。
投资建议与估值
PTFE存在扩大商用的可行性,前期主要用于高频高速通信&强腐蚀场景,目前开始尝试AI服务器架构。我们认为PTFE方案有望成为一次重要的方案革新,预计促进PCB产业链新一轮格局更新,部分CCL、硅微粉、PCB龙头直接受益。
风险提示
PTFE方案落地不及预期;算力需求不及预期;原材料价格波动的风险。
