英偉達帶火了這種石英材料！

近年來，隨著電子信息技術產業往高頻化、高速化、多功能以及低能耗等方向發展，傳統材料在通信領域的穩定性和可靠性已無法滿足使用要求，對于高頻覆銅板的性能提出了新的需求。為了滿足高頻信號的傳輸、高傳輸速度和高頻低損耗的要求，各種低介電常數（Dk）和低介質損耗的（Df）覆銅板基材正在大力發展。

在覆銅板制造中，銅箔、玻纖布和樹脂是最主要的原材料。其中，電子級玻璃纖維布是通過玻璃纖維紗（一般為單纖維直徑為9μm及以下）織造編織而成的，具有電絕緣、耐高溫、抗腐蝕、低密度等優異性能，為覆銅板及印刷電路板的關鍵基礎材料。

Low-Dk電子紗具有低介電特性可有效減少信號傳輸損耗，滿足5G基站、AI服務器等對高速率、低延遲的嚴苛要求。Low-Dk電子紗一般是由單絲直徑9微米以下的玻纖單絲制成，占電子布成本的50%～60%，是電子布最重要的原材料。

在各類電子布中，不同玻纖對應的Df各不相同，根據專家統計，現階段各類電子布中，石英纖維電子布（Q布）性能最佳，其Dk值（10GHz條件下）可達3.7，對應Df值可達0.0011以下，且CTE可達0.5，Df及CTE指標均顯著優于E布/L1布/L2布。

石英纖維是一種特殊的玻璃纖維，相比于普通的玻璃纖維，石英纖維的二氧化硅含量更高，達到了99.9%以上。而且石英纖維因其具有優異的耐高溫性、抗燒蝕性、化學穩定性以及良好的機械性能，且在目前眾多纖維中它的介電性能是十分優異的，經常被用作制備高性能復合材料的增強體。

但是此前由于高性能石英纖維制備難度大、普通的玻璃纖維能夠勝任大多數傳統應用，因此石英纖維的應用范圍總體而言比較狹窄，主要集中于航空航天、軍工等尖端領域，例如國內外的高馬赫數彈頭雷達天線罩材料多采用石英纖維織物作為透波復合材料的增強相。

近幾年隨著人工智能相關產業的飛速發展，AI服務器帶動PCB量價齊升。有機構預計到2026年全球服務器PCB市場規模為160億美元，2022-2026年CAGR達12.8%。單臺服務器Low-Dk電子紗需求提升導致供需缺口達10%～20%。以英偉達GB200為例，高端Low-Dk電子紗具有極高的技術壁壘，極薄布（如12μm）的生產需突破纖維均勻性、雜質控制等難題，2025年第一季度，國內企業兩次提價，累計漲幅超17%，然而需求依然強勁，產能難以匹配。

石英電子布是以石英纖維為原材料生產的，而石英纖維的制備方法主要是棒拉絲法，這種方法首先是將高純二氧化硅粉料或水晶拉成2mm左右的石英玻璃棒，然后加熱熔融石英棒，并從熔融處引絲，集成一束，經過集束輪涂浸潤劑，由高速旋轉的拉絲機牽引，連續地由排輪卷繞在繞絲筒上，成為連續石英玻璃纖維原絲。然后將纖維原絲進行合股加捻，從而獲得纖維紗及纖維織物。

石英纖維生產工藝流程圖（圖源：中益科技）

棒拉絲法石英纖維生產設備示意圖

石英電子布生產工藝流程（圖源：中益科技）

石英纖維的生產最初源于法國，隨后，美日英俄等國也形成了規?；纳a。國內最早開始生產石英纖維的是湖北菲利華石英玻璃股份有限公司，是全球少數幾家具有石英纖維批量生產能力的制造商。

法國圣戈班石英是世界熔融石英纖維的領先生產商，旗下產品Quartzel?已經被應用到例如雷達天線屏蔽器的增強纖維材料，飛行器引擎隔熱毯中的氈，防火電纜中的防護材料等領域。公司產品在航天/宇航產品上的應用，或將進一步延伸至電子產業鏈。

日本信越化學2018年時其石英纖維產品已實現低膨脹系數、耐熱、低介電系數等能力；其中的低介電系數產品應用于航空和導彈的雷達罩中，以及天線雷達蓋。公司石英纖維介電常數3.7，低介電產品可用于高性能PCB板上。

參考來源：

[1]中益科技：超低損耗石英纖維電子布的開發與研究

[2]中國粉體網：導彈上用的石英纖維是怎樣造出來的？

[3]國聯民生證券：AI引領PCB上游材料升級，石英布重塑格局龍頭崛起

[4]白孟釗等：石英纖維增強的PTFE基板性能研究，華南理工大學

[5]陳晨：新型石英纖維的表征及其石英基復合材料的制備與性能，國防科學技術大學