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AI时代高速互联产业的工程塑料新需求

AI时代高速互联产业的工程塑料新需求

随着GPU从千卡向万卡、十万卡集群演进,单机柜内算力密度急剧攀升,原有的112G/224G传输方案逐渐逼近物理极限。这直接催生了448G的需求——单通道速率提升至4倍,成为打破带宽瓶颈的关键路径。

与此同时,产业生态也在加速成熟。OCP与国内服务器龙头企业正在更新规范并给出明确时间表,新一代高速SerDes芯片也进入量产阶段。正是这两股力量合力推动,使得连接器厂商不得不提前布局448G。

而高速连接器作为信号传输链路的“关口”,其性能直接决定了448G能否真正跑通。当速率提升至448G,链路损耗余量被极度压缩,材料从“可选变量”变成了“决定性因素”。原有工程塑料在介电损耗、尺寸精度、环境稳定性等方面的表现已不足以支撑,材料性能的极限突破成为448G量产的核心前提。

因此,材料性能的突破必须落实到可量化、可验证的关键指标上,具体包括:
  • 介电性能:介电损耗(DF)需控制在0.001以内,介电常数(K)越低越好;

  • 环境稳定性:高低温、温湿热环境下性能波动不得超过5%;

  • 耐热和热膨胀性能:长期工作温度85℃左右,回流焊峰值260℃以上,热膨胀系数必须足够低;

  • 尺寸精度:公差需控制在微米级,冷热交替中材料变形会导致端子偏移;

  • 低吸水性:水分子会大幅提升介电损耗,高湿环境下吸水控制不当可能引发算力故障;

  • 材料一致性:材料一致性不足会导致差分信号受损,出现严重丢包或算力衰减——终端客户对此零容忍。

其中,高速连接器虽然体积小,却承担着信号传输、电气连接和结构支撑等多重功能,所以材料选择并不存在单一答案。LCP、PBT、PAI、PPA等材料各有其适用场景。例如LCP凭借其低介电损耗、低吸水性、高耐热和优异的流动性,成为主流选择,尤其在CPC共封装连接器等高端场景中。而PPA更多用于高温、高可靠应用场景;PA、PBT作为成熟的工程塑料,有成本优势。

相关企业盘点

塞拉尼斯旗下Vectra®和Zenite® LCP产品体系覆盖连接器、服务器、CPU Socket等电子部件应用,针对高速电子需求开发了低介电常数(Dk)和低介电损耗(Df)特点的LCP材料,同时提供适用于薄壁结构、高针数CPU Socket等场景的材料方案。

宝理塑料旗下LAPEROS® LCP系列覆盖多个精密电子应用等级,产品包括高强度、高刚性、低翘曲等不同性能方向——其优势更多体现在精密制造环节,随着电子部件向薄壁化、小型化发展,材料能否稳定填充复杂模具、保持尺寸一致性,已成为影响量产的关键。

住友化学的SUMIKASUPER系列LCP已有30年以上技术迭代历史;2025年2月,住友化学收购了比利时Syensqo的LCP纯树脂业务资产,进一步扩充产品与技术组合,强化在信息通信和移动应用领域的竞争力。

沃特股份重庆基地一、二期投产后,LCP合成树脂产能已达2万吨,三期5000吨待投。公司2014年收购韩国三星LCP产品技术和设备产线,实现从树脂到薄膜、纤维的垂直整合,主供5G/6G、AI服务器等领域。此外,沃特股份的PTFE薄膜凭借极低的介电常数和损耗,成为5G通讯及AI服务器用PCB的关键材料。

金发科技现有LCP产能1.1万吨/年,另有1万吨/年在建,预计2027年投产。2026年7月,子公司珠海万通入围工信部“精细化工关键产品创新任务揭榜挂帅”LCP方向。此外,金发科技推出多款PA66材料牌号。其中,PA66-RG251主要面向电子电气领域对阻燃和电气安全性能的需求,具备阻燃、高CTI等特点;PA66-NPG25则强调刚韧平衡性能,可用于连接器及电子电气部件。这两款材料主要服务于对阻燃安全或力学性能有特定要求的通用连接器场景,与LCP形成产品层级互补。

普利特在LCP领域实现全产业链布局,是目前全球唯一一家同时具备LCP树脂合成、改性、薄膜和纤维技术及量产能力的企业,具有4000吨/年LCP树脂聚合产能、5000吨/年共混改性产能、300万平方米/年薄膜产能及1000吨/年纤维产能。

会通新材料股份有限公司与南京清研高分子新材料有限公司正式签署战略合作协议,开启高端LCP材料领域的深度协同合作。南京清研依托清华深研院技术体系,其子公司宁夏清研高分子新材料有限公司一期1万吨LCP项目2024年9月试产

宁波聚嘉新材料北仑基地一期6600吨基体树脂+140万平方米薄膜已投产,镇海基地远期规划300万平方米薄膜+3000吨纤维。

德众泰在新会新增6000吨/年LCP聚合产能,补齐大湾区本地原料供应。

巴斯夫长期布局高性能聚酰胺材料,其Ultramid® Advanced系列覆盖包括PPA在内的产品线。德国电气连接企业魏德米勒(Weidmüller)在其OMNIMATE® 4.0系列PCB连接器和端子产品中,采用了巴斯夫Ultramid® Advanced N3U41 G6 PPA材料。该材料主要用于连接器和PCB端子的绝缘结构件,需要在空间受限条件下同时满足机械强度、电气安全和回流焊工艺要求。

朗盛长期布局高性能工程塑料领域,其Durethan®(PA)和Pocan®(PBT)产品体系在电子电气行业中应用广泛。其中,Durethan®是朗盛旗下聚酰胺(PA)材料品牌,覆盖阻燃、电气性能增强等多个方向。Pocan®则是朗盛旗下PBT材料品牌,具有良好的尺寸稳定性、电气绝缘性能和耐热性能,广泛应用于连接器、开关、传感器等电子电气部件。

材料竞争没有终点,448G只是高速互联升级过程中的一个中间站。从时间线来看,2028年将进入800G阶段,可能1.6T也会出来,甚至3.2T、6.4T方案也已浮出水面。与此同时,CPC共封装、CPO光电集成、NBO等新架构正在涌现,对LCP等材料的性能要求远超当前水平。介电损耗(DF值)指标并没有天花板,每一代升级都对材料提出更苛刻的要求——热稳定性、加工精度需同步突破。于工程塑料企业而言,竞争远未结束,而是刚刚进入深水区

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