Tachyon
3 秒看懂
Tachyon 是 Isola Group 旗下極低損耗覆銅板(CCL)產品家族,專為 56 Gbps/112 Gbps 及以上 PAM4 高速資料鏈路設計。它在 10 GHz 附近的典型介質損耗因子(Df)低於 0.0025,介電常數(Dk)維持在 3.3–3.5 的穩定區間,能夠把 AI 算力晶片、800G 光模組與資料中心交換器背板之間的訊號衰減與串擾壓制到極低水平,讓“眼圖”保持睜開,從而支撐大規模叢集內部無損、低延遲的資料搬運。該材料不在消費電子使用,直接錨定 AI 訓練/推論伺服器、高速網路互連、光通訊基板等嚴苛應用場景。
3 分鐘產業解釋
當 AI 基礎架構從單機 8 卡向整機櫃 NVL72 或更高密度演進時,板級差分訊號速率已從 28 Gbps NRZ 升級為 56/112 Gbps PAM4。每增加一倍速率,通道插入損耗預算縮減近 60%,普通 FR‑4 和中等損耗材料在奈奎斯特頻率下會因介質吸收、銅箔粗糙度和玻纖編織效應導致眼圖迅速閉合,誤位元速率飆升。Tachyon 所代表的超低損耗覆銅板通過系統性的樹脂‑玻纖‑銅箔最佳化,在 112 GHz·cm 等級通道中把可用插損裕度放大了約 2–3 dB,這看起來是小數字,卻往往決定著 800G 交換晶片到 QSFP‑DD 埠之間的 30 cm 走線是“合格”還是“失效”。
在產業鏈價值分配中,覆銅板佔 PCB 材料成本約 30–50%,但決定了訊號鏈路 80% 以上的高頻特性。一塊價值幾千美元的 AI 加速卡載板,因使用 Tachyon 等級材料而增加的 BOM 成本可能只有幾美元至十幾美元,卻使系統誤位元速率下降數個數量級,對整體 TCO 極為有利。這就是為什麼 NVIDIA DGX 系列、博通 Tomahawk 5 交換平台等設計展望中明確指定了 Df 低於 0.003 的材料等級,而 Tachyon 正是該等級中的關鍵選項之一。
技術原理
介電損耗與訊號衰減
高頻訊號在介質中傳播時的衰減可近似表達為 α_d ∝ f · tanδ · √ε_r。其中 f 為頻率,tanδ 即損耗因子 Df,ε_r 為相對介電常數 Dk。當 PAM4 符號率達到 56 GBaud,其奈奎斯特頻率約 28 GHz,導體與介質損耗疊加後,傳統 FR‑4(Df 約 0.020)的插入損耗可達 −3 dB/inch 以上,而 Tachyon 將介質損耗部分壓縮至不足 −0.5 dB/inch,整個通道只要 PCB 設計得當,就能滿足 802.3ck 規範要求的插損預算。
樹脂體系與填料
Tachyon 採用低極性熱固性樹脂(如改性聚苯醚/碳氫樹脂體系)複合球形二氧化矽填料。低極性分子鏈減少了偶極子弛豫引發的極化損耗;均勻分散的微米級填料不僅降低樹脂體積佔比,還抑制了高溼環境下的吸溼性,從而穩定 Dk 和 Df。據 Isola 資料手冊,10 GHz 下典型 Df 為 0.0023–0.0025,Dk 變化量在 −55°C 至 125°C 全溫度範圍內小於 ±0.05,這保證了多通道相位一致。
玻纖編織效應與扁平玻璃布
傳統 E‑玻璃布在經緯交叉處會形成周期性的 Dk 波動,引起訊號偏斜和模態轉換。Tachyon 使用扁平化處理的低介電玻璃布(如 NE‑玻璃或 L‑玻璃),結合低輪廓銅箔(HVLP 或 SVLP),使玻璃束與樹脂介面更加均勻,減小了因編織引起的宏觀不均勻性,對 28 GHz 以上的差分插損偏差控制在 0.5 dB 以內,支援高一致性的射頻‑數字混合佈線。
銅箔工程
趨膚效應導致高頻電流集中在導體表面,銅箔粗糙度造成額外能量損耗。Tachyon 選用表面粗糙度 Rz 低於 2.0 µm 的極低輪廓銅箔,配合反轉銅箔(RTF)或甚低輪廓銅箔(VLP),使導體損耗在 56 Gbps 條件下減少 15–25%。同時,銅箔與樹脂粘接介面的偶聯劑也經過最佳化,避免分層風險。
多層相容性
Tachyon 的玻璃化轉變溫度 Tg 通常在 180°C 以上,熱分解溫度 Td 超過 350°C,Z 軸熱膨脹係數低於 2.5%,30 層以上的高階 Anylayer HDI 板和背鑽深孔工藝均可穩定壓合。這使它既能做 6–12 層的 GPU 載板,也能勝任 28–36 層的交換器背板。
關鍵引數
| 引數 | Tachyon 典型值 | 對比:松下 Megtron 6 典型值 | 對比:普通 FR‑4 | 單位 | 來源/說明 |
|---|---|---|---|---|---|
| Dk @ 10 GHz | 3.3–3.5 | 3.6–3.7 | 4.2–4.5 | – | Isola Tachyon 資料手冊;松下 Megtron 6 規格表 |
| Df @ 10 GHz | 0.0023–0.0025 | 0.002–0.004 (標稱 0.0035) | 0.015–0.025 | – | 同上;FR‑4 參考 IPC‑4101/126 |
| Tg (DSC) | >180°C | 185°C (DSC) | 135–150°C | °C | 資料手冊 |
| Td (5% weight loss) | >350°C | 360°C | >320°C | °C | 熱重分析 |
| Z‑CTE (50‑260°C) | <2.5% | <2.8% | 4–6% | % | 熱機械分析,IPC‑TM‑650 |
| 吸水率 (D‑24/23) | <0.10% | 0.10% | 0.15–0.30% | % | 浸水測試 |
| 銅箔型別 | HVLP / SVLP | HVLP | Reverse Treat / STD | – | 低輪廓箔 |
| 相對漏電起痕指數 (CTI) | >600 V | >500 V | 175–250 V | V | 安全認證參考 |
| 火焰等級 | V‑0 | V‑0 | V‑0 | – | UL 94 |
| 資料來源 | Isola Tachyon 產品頁面、松下 Megtron 6 公開 PDF (截至 2024‑10) | 各項引數跨度因板材規格和銅厚略有差異 |
說明:
- 以上數值均來自廠商公開技術資料(2023‑2024 版本),具體批次可能有微微浮動。
- “公開資料未見”更詳細的第三方獨立測量對比資料,上述對比資訊僅用作參考。
技術路線
從中等損耗到超低損耗的時間線
2015 年前後,資料中心主流速率 10–25 Gbps,中等損耗覆銅板(Df ≈ 0.005–0.010)如 Isola 370HR、生益 Synamic 4 即可滿足要求。2018–2020 年,112 Gbps 標準開始確立,IEEE 802.3ck 對通道插損要求做到 −28 dB@14 GHz,迫使板廠引入極低損耗材料(Df < 0.003),松下 Megtron 6、生益 Synamic 6、聯茂 IT‑170GRA 等相繼量產。Tachyon 正式釋出於 2019 年前後,2021 年更新至“Tachyon 100G”版本,強化了對 100 Gbps/λ 訊號的支援。
面向 224 Gbps 的路徑
當前業界的下一個躍進是 224 Gbps PAM4,奈奎斯特頻率推高至 56 GHz。這時即使 Df 低至 0.002,介質損耗也會急劇增加,現有碳氫樹脂體系可能觸達物理極限。未來路線將可能轉向 PTFE 基材或液晶聚合物(LCP)薄膜,但目前這些材料加工成本高、壓合工藝複雜,且多層可靠性未完全驗證。Isola 未公開揭露針對 224 Gbps 的 Tachyon 繼任產品路線,松下則已展示過基於 PTFE 的 Megtron 8 預研。預測 2026‑2027 年,業界將出現“超超低損耗”材料,Df 目標低於 0.0015。
封裝層級滲透
隨著 Chiplet 和 CoWoS 互連密度提高,有機封裝基板也開始要求 Df < 0.002 @ 30 GHz。Tachyon 這類材料經過改性的低 CTE 版本有可能下探到 IC 載板領域,與味之素 ABF 等競爭或融合,但這還不屬於目前公開的量產路徑。
上游
特種樹脂
核心樹脂包括低分子量改性聚苯醚(m‑PPE)、碳氫樹脂(如丁二烯‑苯乙烯共聚物)和氰酸酯等。主要供應商:
- SABIC(荷蘭,未在 A 股上市):NORYL™ PPE 樹脂,被廣泛應用於高頻 CCL;
- 旭化成(日本,東京交易所 3407):改性 PPE 樹脂及 BT 樹脂;
- 三菱瓦斯化學(日本):BT 樹脂主業,也是 AI 基板關鍵原料;
- DIC 株式會社:環氧和特種樹脂供應商。
上述企業均為公開上市或未上市的全球化工廠商,在中國大陸有業務版面配置。A 股/港股直接對應的特種樹脂供應商有限,部分配方膠液由覆銅板廠自主合成或定製,公開資料未見單列 Tachyon 樹脂消耗量。
電子級玻璃布
Tachyon 所用扁平化低介電玻璃布主要來自:
- Nittobo(日本,私有化):高強度 L‑玻璃、NE‑玻璃,扁平玻纖技術領先;
- 宏和科技(603256.SH):高階電子級玻璃布製造商,已開發低介電玻璃布;
- 臺灣 GTI(未上市);
- 長海股份(300196.SZ)、中國巨石 等亦版面配置電子細紗/薄布,但扁平玻纖供給仍以日系為主。
低輪廓銅箔
超低損耗 CCL 必須使用 HVLP 或 SVLP 銅箔,供應商包括:
- 古河電工(日本,東京交易所 5801):HVLP 銅箔領先,供貨多家 CCL 廠;
- 三井金屬(日本):MicroThin™ 系列;
- 金居開發(8358.TWO):臺廠,AI 伺服器相關銅箔出貨增長;
- 建滔積層板(01888.HK):自有銅箔產能,部分用於自家 CCL;
- 諾德股份/萬順新材:中國大陸銅箔企業,但在 HVLP 高階領域份額較低。
全產業鏈相關上市公司眾多,此處僅作產業連線說明,不構成任何投資建議。
下游
PCB 製造
Tachyon 覆銅板直接客戶為印刷電路板製造商。主要承擔高速數位板、背板、光模組板的廠商包括:
- 滬電股份(002463.SZ)、深南電路(002916.SZ):AI 伺服器 PCB 核心供應商,法人說明會中多次提及使用極低損耗材料;
- 鵬鼎控股(002938.SZ)/臻鼎‑KY:全球最大 PCB 廠,也為 AI 加速卡客戶提供 Anylayer 板;
- 健鼎科技(3044.TW)、Unimicron(3037.TW):高階 HDI 與載板大廠;
- TTM Technologies(TTMI.O):美國 PCB 製造商,承接資料中心交換器板;
- Ibiden、Shinko 等日廠在 FCBGA 載板領域也涉足高速材料。
上述企業的產品組合向高階邁進會直接拉動對 Tachyon 及同類材料的採購,但不同終端客戶的設計指定權往往在方案商或晶片廠手中,因此 Tachyon 的匯入主要看 OEM/ODM 設計展望。
終端裝置與終端使用者
- 算力晶片與系統方:NVIDIA(DGX、OVX、HGX 基板)、AMD、Intel(Habana)、博通(Tomahawk、Jericho 交換器系列);
- 光模組:800G DR/FR/LR 光模組內部 flex 或載板可能採用 Tachyon 等級材料,客戶包括中際旭創、Coherent、Finisar、新易盛等;
- 雲端服務商:Microsoft Azure、Meta、AWS 等自研交換器/AI 伺服器,材料選擇通過 ODM 間接影響。
受益公司
重要宣告:以下只基於產業邏輯陳述潛在關聯,不對任何公司股本回報、股價走勢作出預測,不構成買進或賣出建議。
- Isola Group(非上市公司):Tachyon 品牌直接擁有者,受益於 AI 基建帶動的極低損耗材料需求。公司於 2023 年初被 Riverside Company 收購(金額未公開),資本注入有望加速擴產。
- NVIDIA(NASDAQ: NVDA) 及 博通(NASDAQ: AVGO):雖非 Tachyon 獨家使用者,但通過推動平台設計規約,擴寬高階 PCB 材料可用性,降低自身硬體成本,間接獲益。
- PCB 供應商:滬電股份、深南電路、鵬鼎/臻鼎等,在 AI 板卡營收佔比提升的同時,ASP 因採用更高等級材料而提高,帶來獲利彈性。2023 年報及 2024 法說會材料中,部分公司提及“高階數通板毛利率優於傳統產品”。公開資料未見各家公司單獨揭露 Tachyon 採購金額。
- 上游特殊玻璃布與銅箔:如宏和科技(超薄低介電布)、金居開發(HVLP 銅箔),若 Tachyon 出貨放量,有助於提升高階產品出貨比例。2024 年相關公司營收公告已顯示 AI 伺服器相關訂單增長,但並未拆分至具體材料品牌。
- 競爭覆銅板廠商:松下(Megtron)、聯茂(IT‑170GRA、IT‑968G)、生益科技(Synamic 6)、臺光電子(EM‑888)等。雖然 Tachyon 是直接競品,但整個“極低損耗”品類市場增長使所有參與者均有機會,投資者須關注份額變化與技術迭代風險。
市場規模
翻閱主流公開資料:
- 根據 Prismark Partners 2023 年 5 月釋出的全球印製電路及基材報告,2022 年全球剛性覆銅板銷售額約為 147 億美元,其中“高速數字類”(涵蓋 Df < 0.005)銷售額估計佔比約 12%,約 17.6 億美元;該類別包含中等損耗至超低損耗全系列,未單獨拆分 Df < 0.003 的份額。
- 一家臺灣產業研究機構(TPCA 引用)在 2023 年提出,AI 伺服器與 800G 交換器驅動的極低損耗 CCL(Df < 0.003)市場 2023 年估計約 4.5 億美元,並預測至 2027 年的年均複合增長率(CAGR)約 22%。此數字未經審計,公開資料未見 Isola 或松下揭露其在這一子市場的精確營收。
- Isola 為私有公司,未釋出財報;松下工業事業板塊也未剝離 Megtron 系列具體銷售額。因此 Tachyon 精準營收及市場佔有率資料“公開資料未見”。
- 從需求側推算:2024 年全球 AI 伺服器出貨量(含 training & inference)約 170 萬臺(IDC/集邦諮詢估算),若 60% 採用 112 Gbps 背板或者載板,每塊背板約消耗 0.3–0.5 平方米極低損耗 CCL,則僅背板需求約 35 萬平方米。按 300 元人民幣/平方米均價,可摺合市場規模約 10 億人民幣。但口徑較寬,且價格與供應商議價相關,僅供參考。
玩家對比
| 產品線 | 廠商 | 典型 Df@10 GHz | 典型 Dk | Tg (°C) | 適用場景 | 產能/市場感知 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tachyon 100G | Isola | 0.0023–0.0025 | 3.3–3.5 | >185 | 112 Gbps PAM4 背板,AI 基板 | 未揭露產能;定位高階,NVIDIA 參考設計選項 |
| Megtron 6 | 松下 | ~0.0035 | 3.6 | 185 | 100 Gbps 交換器,基站 | 出貨量最高,部分 PCB 廠反饋供貨穩定 |
| Megtron 7 | 松下 | 0.001–0.002 (不同版本) | 3.4–3.5 | 210 | 800G 交換器、光模組 | 2023 年匯入加速,效能略優於 Tachyon 但報價較高 |
| IT‑968G | 聯茂 | 0.002–0.003 | 3.5 | 190 | AI 伺服器 OAM 載板 | 據臺系 PCB 廠反饋進入 GB 系列準供應鏈 |
| Synamic 6 | 生益科技 | ~0.0025 | 3.3–3.5 | >200 | 國產替代,資料中心交換器 | 2023 年營收高速增長,客戶結構以國內通訊裝置商為主 |
| RO4350B | Rogers | ~0.0037 | 3.48 | >280 | 射頻與微波(不側重 112 Gbps 數字) | 與 Tachyon 應用重疊度有限 |
| 普通 FR‑4 | 多家 | 0.020 | 4.2–4.5 | 140 | 低速、消費電子 | 不適用高速 AI 架構 |
資料來源:各廠商產品資料表、2023‑2024 年公開法說會資料。部分 Dk/Df 值因測試條件(IPC‑TM‑650 2.5.5.5 等)存在微小差異。實際電路效能還與設計、堆疊和通孔結構相關。上述排名不構成質量優劣判斷。
可以觀察到,松下在極低損耗領域擁有最豐富的產品序列與生態,Isola 則憑特定客戶關係與技術積澱佔據一席之地。中國大陸廠商正快速追趕,價格和本地供應優勢明顯,2024 年後可能重塑競爭格局。
風險
- 技術替代風險:如果 224 Gbps 時代 PTFE 或 LCP 方案成為主流,而 Isola 未能及時推出新一代產品,Tachyon 系列可能被邊緣化。目前公開資料未見 Isola 釋出明確的新世代開發路線圖。
- 成本競爭力:Tachyon 售價通常高於同等規格的 Megtron 6 和本土 Synamic 6,在價格敏感的交換器市場競爭中可能會被替代,特別是當終端客戶接受輕微眼圖裕度縮水以換取 BOM 節省。
- 供應集中度:Isola 生產基地位於德國和美國,且部分核心原材料(特種玻纖、樹脂)由少數日本和歐洲供應商掌控。地緣政治和貿易管制可能引發斷供或交付延遲。
- 客戶集中:Tachyon 的核心應用綁定了頭部 AI 加速器與交換晶片方案,若某家客戶切換設計材料清單或者推遲產品迭代,將直接影響訂單。
- 製造複雜性:超低損耗板材的加工視窗窄,PCB 廠需要投入專用壓機與低塵車間,良率爬坡慢可能導致階段性退貨或索賠,損害品牌聲譽。
- 標準化緩慢:沒有統一的 Df 測量標準(不同頻率、不同溫溼度),客戶可能在不同廠家材料間做重複驗證,延緩匯入速度。
誤讀糾偏
- “Tachyon = 一塊覆銅板”:錯。Tachyon 是一系列材料配方,在不同玻璃布、銅箔和厚度組合下表現各異,並非單一料號。
- “用了 Tachyon 訊號就完美”:材料只是訊號完整性鏈的一環,過孔最佳化、佈線拓撲、聯結器設計同樣關鍵,材料與 PCB 設計必須協同。
- “Df 越低越好”:極低 Df 常伴隨加工脆性增大、成本陡升和對 TDM(時域模型)引數變化的敏感性,需要根據實際插損預算選擇最適配的材料等級。
- “所有 AI 伺服器都用了 Tachyon”:公開資料未見這麼絕對的說法。AI 伺服器主機板(UBB)和 OAM 卡可能用中等損耗或極低損耗材料,視速率而定。Tachyon 更多出現在要求 112 Gbps 長距離跨板互連的背板和高密度載板中。
- “Isola 市場份額第一”:無公開市場份額統計,從供應鏈訪談及 PCB 廠用材慣性判斷,松下在極低損耗 CCL 領域的出貨量可能更大,但未獲官方資料證實。
最新事件
- 收購變更:2023 年 1 月,Riverside Company 宣佈完成對 Isola Group 的收購。此舉未導致 Tachyon 產品線調整,但市場關注資本注入後的產能擴張和技術路線圖。(來源:Business Wire /公司公告)
- 800G 生態系統認證:2024 年 3‑5 月,多家 PCB 製造商與交換器 OEM 在 OFC 2024 期間展示基於 Isola Tachyon 材料的 800G 光模組載板與交換器背板解決方案,表明該材料已經進入大批次驗證階段。(來源:OFC 展會多家參展商新聞稿)
- NVIDIA Blackwell 平台:2024 年 GTC 釋出的 B200 GPU 與 GB200 NVL72 機櫃架構需要高頻背板與高速多層板。雖然沒有公開指定 Tachyon,PCB 供應鏈反饋指出,Tachyon 是符合設計展望的選材之一;合作伙伴如 Wistron、Quanta 的 PCB 供應商已有小批次採購。(公開資料綜合,未獲 NVIDIA 證實。)
- 成本事件:2024 年下半年,LME 銅價及特種玻纖成本上行,部分 PCB 廠商傳達極低損耗 CCL 報價上漲約 3–5%。但 Isola 未公開調價通知,實際執行價因客戶協議不同而異。
追蹤指標
持續追蹤 Tachyon 產業動向時可關注以下維度:
- AI 伺服器出貨量:IDC、集邦諮詢(TrendForce)季度報告中的 AI Server unit shipment,可反映對高多層背板的需求基數。
- 交換器速率滲透率:Omdia 或 Dell’Oro 報告的 800G 端口出貨資料。800G 滲透率越高,Tachyon 等級材料用量越大。
- 光模組出貨:LightCounting 每季度 800G/1.6T 光模組預測,可作為板級載板材料的間接指標。
- PCB 廠商法說會:滬電股份、深南電路、鵬鼎等公司“數通板”或“AI 類”營收佔比、毛利率及材料採購意向評論。
- 關鍵客戶參考設計:NVIDIA 每代 DGX 系統材料相容列表(間接透露)、博通 Tomahawk 5/6 平台硬體設計指南。
- 松下 Megtron 系列報價與交期:作為替代競爭品,Megtron 7 的價格走勢影響 Tachyon 議價空間。可通過上游代理商渠道留意。
- 原材料價格:HVLP 銅箔加工費(臺灣金居月度業績)、電子玻璃布漲價函、日本樹脂合約價,都可能傳導至 CCL。
- Isola 官網更新:Tachyon 材料資料手冊版本迭代、新增應用白皮書或客戶成功案例,直接反映技術演進。
信源
以下信源構成該概念頁核心資訊基礎,均來自公開或可查證渠道:
- Isola 官方:Tachyon® 產品頁面及 2022‑2023 版技術資料單,包含 Dk/Df、Tg、C‑TE 等典型值;公司新聞稿(2023 年收購公告)。
- Prismark Partners:2023 年版 “PCB and CCL Market Report”,覆銅板全球統計口徑。
- TPCA(臺灣電路板協會):2023‑2024 年趨勢研討會資料,高速 CCL 之定義與市場研判。
- 松下電工:Metron 6/7 材料公開資料表及線上產品目錄。
- 聯茂/生益科技/臺光電子:上櫃/上市法人說明會簡報(2023Q4‑2024Q2),闡述 AI 材料營收動向。
- NVIDIA、博通:硬體設計白皮書與設計審查檔案,概括材料等級要求,未列出特定品牌。
- 集邦諮詢(TrendForce),IDC,LightCounting:季度/年度出貨與預測資料庫,推論需求規模。
- PCB 廠商公開資料:滬電股份、深南電路投資者關係記錄表,對材料選型及單價的評述。
- OFC/DesignCon 大會:展商材料與技術論文,包含 Tachyon 應用場景驗證。