2022-01-18

支持新一代高速通信技術800千兆以太網（GbE）
實現業界較佳的低傳輸損耗

松下電器產業株式會社機電公司開發出一種低傳輸損耗[1]多層基板材料“MEGTRON 8”[2]，用于支持保障高速通信的通信網絡基礎設施設備（路由器、交換機等）。

隨著5G(第5代移動通信系統)應用的快速普及，各種通信技術服務也陸續啟動，社會正持續向萬物互聯的IoE(Internet of Everything)轉變。也因如此，未來通信數據量預計將急劇增加，對高速信號處理的支持和能源消耗的增加已成為一大社會問題。
然而為了實現IoE，高速通信的網絡基礎設施設備就需應對800GbE[3]（112Gbps[4], PAM4[5]）的數據傳輸速度，這是當前速度的2倍。此外，隨著電信號的高速化和高頻化，電子電路基板的傳輸損耗會增大，為了確保信號質量，需要傳輸損耗更小的基板材料。
為此，本公司以自主的樹脂設計與材料配合技術為基礎、確立了低介電損耗系數玻璃布與低粗糙度銅箔[6]的復合化技術，兼顧高多層基板所需的特性和低傳輸損耗，開發出業界較佳（※1）的低傳輸損耗多層基板材料“MEGTRON 8”。“MEGTRON 8”有助于實現數據通信的大容量化和高速化，此外低傳輸損耗的實現也有助于減少能源消耗。（※2）

（※1）作為基于熱固性樹脂的高多層基板材料，截至2022年1月18日，根據本公司調查。
（※2）在相同設備及相同條件下，與使用本公司以往的材料（MEGTRON7 R-5785（N））進行比較的結果

【特點】
1. 憑借本公司自主的樹脂設計及配合技術，實現業界較佳（※1）的低傳輸損耗與本公司以往的材料相比 改善約30％（※3）
（※3）MEGTRON8 R-5795（U）與MEGTRON7 R-5785（N）相比，28GHz時的傳輸損耗改善效果
 

2. 具有優良的耐熱性和可靠性，可應用于高多層基板（20層以上）（與本公司以往的材料（※4）等效）
（※4）MEGTRON7 R-5785（N）

3. 與本公司以往的材料（※4）持有相同水平的加工性，可應用常規的多層電子電路基板工序條件
 

【用途】
路由器、交換機、光傳輸設備、服務器、AI服務器、基站、半導體試驗設備、探針卡等

【特點的詳細說明】
1. 憑借本公司自主的樹脂設計及配合技術，實現業界較佳（※1）的低傳輸損耗與本公司以往的材料相比 改善約30％（※3）
本公司憑借具有優良介電特性的自主樹脂設計與材料配合技術、以及低介電損耗因素玻璃布與低粗糙度銅箔的復合化技術，實現業界較佳的低傳輸損耗，為提升高速通信網絡基礎設施設備的性能做出貢獻。此外，通過使用低傳輸損耗的基板材料可高效地發送電信號，從而有望減輕設備的能源消耗。

【傳輸損耗比較】

2. 具有優良的耐熱性和可靠性，可應用于高多層基板（20層以上）（與本公司以往的材料（※4）等效）
通過本公司自主的樹脂設計及材料配合技術，本材料不僅具有優良的耐熱性和絕緣可靠性[7]，而且具有極高的玻璃化轉變溫度和熱分解溫度。因此，即使在高端服務器或路由器等使用的20層以上的高多層基板中，也能確保在高溫環境下的高度可靠性，從而有助于設備的穩定運行。

3. 與本公司以往的材料（※4）持有相同水平的加工性，可應用常規的多層電子電路基板工序條件
與使用以低傳輸損耗樹脂而廣為人知的PTFE（聚四氟乙烯）的氟樹脂基板不同，本公司的材料使用了熱固性樹脂，在電路基板工序內可實現與以往的材料同等的制造。

【特性表】
MEGTRON8 有兩種玻璃布類型的產品
＜產品型號＞ 覆銅板材料：R-5795（U）、R-5795（N）；樹脂固化片：R-5690（U）、R-5690（N）

【術語說明】
[1] 傳輸損耗
在電子電路基板布線（傳輸線路）上傳輸的信號因材料和距離等因素而衰減的程度。
單位為分貝（dB）。
[2] MEGTRON
“MEGTRON”是本公司的注冊商標。本公司以MEGTRON品牌推出支持高速傳輸的多層基板材料系列產品。業界領先的多層基板材料，支持服務器、路由器、超級計算機、基站等高速通信網絡基礎設施設備以及汽車、航空航天等廣泛領域的高速大容量傳輸。
尤其是MEGTRON 6（2004年開始量產），作為用于高端服務器的低傳輸損耗多層基板材料的先行者，2014年4月獲得“第46屆市村產業獎 功績獎”，2016年3月獲得“第62屆大河內紀念生產獎”。
[3] 800GbE （Gigabit Ethernet）
正由Ethernet Technology Consortium（以太網技術聯盟）推進標準化的有線高速通信新標準。超過當前較快規格的400GbE，成為新一代接口規格。
[4] bps （Bit per Second）
表示1秒鐘可收發的數據量（bit）的單位。數值越大，通信速度越快。
112Gbps表示1秒鐘可傳輸112Gbit的數據量。
[5] PAM4 （4Pulse Amplitude Modulation）
4脈沖幅度調制方式，傳輸信號的一種方式。
[6] 低粗糙度銅箔
表面粗糙度極小的銅箔。高頻電流流經銅箔表面（趨膚效應），因此通過使用表面凹凸小的低粗糙度銅箔，可以降低傳輸損耗。
另一方面，表面凹凸小的銅箔與基材樹脂的物理粘合力（錨固效應）低，因此設計具有提高粘合強度的樹脂尤為重要。
[7] 絕緣可靠性
針對電子電路基板絕緣電阻劣化的可靠性。
（一般通過在高溫高濕下施加電壓的加速試驗進行評估）
[8] 玻璃化轉變溫度（Tg）
高分子材料受熱，物理性質發生變化時的溫度點被稱為玻璃化轉變溫度。
[9] 相對介電常數（Dk）
介電常數表示從外部施加電荷到絕緣性物質時極化的容易程度，各種物質的介電常數各有不同。越是容易極化的物質往往越容易蓄電，因此難以極化的物質（介電常數小）有利于有效地傳輸電信號。相對介電常數是指真空介電常數為1時的物質的介電常數之比。
[10] 介電損耗因數（Df）
絕緣性物質內部的電能損耗程度。
介質損耗因數越小，電能損耗也越小，從而降低電信號的傳輸損耗。
 

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