英伟达，盯上特氟龙？
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原创 编辑部 2026-11-06 08:50 安徽 半导体行业观察：AI服务器的军备竞赛，已经卷到了PCB材料上。 公众号记得加星标⭐️，第一时间看推送不会错过。 AI服务器的军备竞赛，已经卷到了PCB材料上。 据报道，英伟达正在评估把PTFE（聚四氟乙烯）用到下一代AI服务器的高速PCB上，可能的落点是Rubin Ultra的NVSwitch交换板。PTFE这个名字有点陌生，换个叫法就熟了：特氟龙，不粘锅涂层用的就是它。英伟达看上的当然不是不粘，而是它传输高频高速信号时损耗低。 Rubin Ultra的材料路线最近还有个变化。SemiAnalysis在8月20日发布了《PTFE Pushing Copper Further》，文中提到英伟达仍想在NVSwitch板上用PTFE，但方案已经不是之前市场上炒得很热的"全面取代玻纤布"，而是PTFE Core + M9 Prepreg的混合架构。 从全面替代退到混合，说明难点不只在材料性能。信号损耗要降，高多层PCB还得做得出来、量得起来，这才是这条路真正要过的坎。 为什么要用特氟龙？ AI集群越做越大，GPU之间要交换的数据越来越多，NVLink这类高速互连的速率也在往上走。芯片算得再快，数据在GPU、交换芯片和其他硬件之间传不稳，整套系统的效率照样上不去。到了单通道200Gbps这个速率，PCB走线上的信号损耗就没法忽略了。 具体有多高的频率？200Gbps通道一般用PAM4调制，奈奎斯特频率在50GHz上下。信号频率越高，PCB上的损耗就越大，板材的选择也就越关键。 PCB上的损耗主要来自两块。一块是导体损耗：高频下电流会挤到铜线表面，这就是趋肤效应，50GHz时趋肤深度只有零点几微米，铜箔表面粗糙度因此直接影响损耗，这也是低粗糙度铜箔（HVLP）越来越受重视的原因。另一块是介质损耗：包在铜线周围的绝缘介质会吸走一部分电磁能量，频率越高越明显。AI服务器的PCB走线越来越复杂，层数越来越多，信号要走的路也越来越长，板材本身的电气性能就成了设计时绕不开的变量。 这几年高速覆铜板一直朝低介电常数、低介电损耗的方向走：从传统环氧树脂，到PPO/PPE、Hydrocarbon，再到M8、M9这些高端材料，目的都是让高速信号走得更顺。PTFE被盯上，是因为它在低损耗上的优势更突出。 SemiAnalysis给的数据是，PTFE在10GHz下的介电常数Dk约2.1，介电损耗因子Df约0.0003，比一般的PPO/PPE和Hydrocarbon树脂都低。Dk反映材料对电场的响应程度，Df反映电磁能量在介质里损耗了多少。对高速PCB来说，Df越低，信号传出去之后剩下的能量就越多。需要补一句，这是10GHz下的数据，而实际工作频段高得多。PTFE的一个特点是Df随频率变化很小，到了几十GHz仍然保持在很低的水平，所以高频段的优势只会比10GHz下更明显。 PTFE的另一个吸引力和玻纤布有关。常规PCB基材是树脂加玻纤布，玻纤和树脂的介电常数不同，而玻纤编织并不均匀，信号走线恰好压在玻纤束上还是树脂区上，局部Dk就不一样，这就是玻纤效应。差分对的两根线如果经过的区域不同，传播速度就有差异，产生时序偏差（skew），速率越高越麻烦。PTFE核心层玻纤含量很少，甚至不含玻纤，这个问题天然就轻得多。所以市场此前传"全面替代玻纤布"，动机不只是低Df。 英伟达想把PTFE用到NVSwitch板上，也是这个原因。Rubin Ultra要进一步扩大GPU互连规模，交换芯片得处理大量数据，交换板和中板要跑的速率也更高。Wccftech提到，一些高端PCB的层数已经超过70层，就算用顶级的M9，也可能撑不住未来的信号要求。现有材料体系不一定够用，那就只能去找介电损耗更低的材料。 难在制造 PTFE的电气性能倒不是最大的问题，麻烦在制造。 之前市场传Rubin Ultra可能用PTFE全面取代玻纤布，这个说法忽略了一个很现实的问题：材料电气性能再好，也得过得了钻孔、压合、电镀这些工序，最后做成一块可靠的多层板。 PTFE化学性质非常稳定，表面能低，很难和别的材料粘在一起。这让它成了很好的低损耗介质，也让PCB厂头疼。 先说钻孔。PTFE比较软，又是热塑性的，钻的时候一摩擦一发热，就容易软化，出现孔壁残留和毛边。要是材料里还掺了玻纤或其他填料，软硬不一，钻孔更难，孔壁质量和尺寸精度都会受影响。高多层板还要做背钻，把通孔里多余的那一截铜柱（stub）钻掉，免得它在高频下造成信号反射。背钻对深度和位置的精度要求很高，钻孔质量一旦不稳，背钻也跟着受影响。 钻完孔，金属化更麻烦。传统PCB钻孔后要除胶渣、化学沉铜、电镀，把各层可靠地连通。但PTFE表面太稳定，普通PCB用的高锰酸盐除胶渣工艺基本拿它没办法，铜也很难直接附