NEZ vs. Q Glass – Who Will be the Next Electronic Fiber Glass Winner?

笔者在去年伊始的文章中第一次给大家介绍了日本日东纺这家公司（Nittobo (3110 JP) -- 电子玻纤布之王），其中提到了电子级玻纤布等级由低到高分为普通E布、NE布、NER布三种。在此之后的一年中笔者收到不少读者朋友们的来信，希望我能够对电子玻纤布行业最新的情况作一个update。因此，笔者今天就为大家继续来介绍一下下一代电子级玻纤布的发展前景。

首先，我们知道玻纤布是制作电子覆铜板（copper clad laminate）的原材料之一，玻纤布混合树脂再加上铜箔便构成了一块完整CCL。目前最高等级的CCL为M8，而下一代M9等级的CCL将于2H26年量产正式进入市场，预计首先会被用于以下几个应用：1）1.6T交换机的主板；2）英伟达Kyber/ NVL288 rack的正交背板（NVIDIA (NVDA US) 2025 GTC Review – Is Amphenol (APH US) Dead Beyond NVL72?）；3）Google TPU V7的server板子；以及 4）AWS Tranium 3的server板子。

下一代M9等级CCL的原材料组成为聚苯醚树脂（PPO）+ HVLP4或HVLP5的铜箔 + NEZ Glass或Q Glass。其中HVLP铜箔笔者已经在今年之前的文章中详细介绍过了（NVIDIA (NVDA US) 2025 GTC Preview -- An Update on its Latest CPO Switch and NVL288 Design），今天笔者来重点讲解一下下一代电子级玻纤布的技术路线之争。

我们知道迄今为止low signal loss CCL采用的都是日东纺的玻纤布路线，从一代布NE Glass再到二代布NER Glass。但是，从下一代M9等级CCL开始日东纺与其竞争对手旭化成开始分道扬镳、采取了两种截然不同的技术路线：日东纺仍然采用其传统的玻纤布路线，主要通过调整其中二氧化硅、氧化硼等成分比例来优化玻纤布电性能，因此其下一代布也仍然沿用其NE系列产品的名称，被命名为NEZ Glass；而旭化成则完全摒弃了玻纤布路线，采用了二氧化硅含量达到99.9%的石英布，因此其下一代产品也被称为Q Glass （Q即代表了Quartz）。下表列出了不同种类玻纤布以及石英布的成分组成对比：

我们可以看到，日东纺的玻纤布产品，其二氧化硅含量大约在45%-55%之间，氧化硼含量则在20%-30%之间。此外，还包含一些氧化铝、氧化钙、氧化镁及偶联剂等成分，以调整生产过程中的熔点情况（其具体成分比例为公司的top secret，因此此处只能列出大致的比例区间）。简单来说，玻纤布成分当中二氧化硅和氧化硼的比例越高，其热膨胀系数、介电常数和损耗角正切值也越低。因此我们看到日东纺的NE系列玻纤布产品从初代布NE Glass到三代布NEZ Glass，其二氧化硅与氧化硼含量占比都在逐步提高：NE Glass二氧化硅含量约为45%-55%，氧化硼含量约为15%-20%，而到NEZ Glass二氧化硅含量提升至50%-55%，氧化硼含量则提升至为25%-30%。

电子级玻纤布的性能评比主要看三个指标：热膨胀系数（CTE）、介电常数（Dk）、和损耗角正切（Df），这三个值都是越低越好。关于介电常数和损耗角正切，笔者已经在之前的文章中详细介绍过了（NVIDIA (NVDA US) GB300, Vera Rubin & Beyond – An Update on Future PCB/CCL and Power Design Change）：所谓介电常数（Dk），就是一个表征介质对于电磁波衰减程度的量。介电常数越小，基材损耗越小，对电磁波的衰减也越弱；损耗角正切（Df）主要衡量的是信号通过材料时的能量损失。简单来说，可以理解为Df用来测量一个板子上从左端到右端信号损耗了多少dB。如果损耗角正切较低，则表示能量损失较少，有利于更高效地传输信号。在高速信号传输中的电性能损耗方面，相对来讲Df值比Dk值更加重要，因为Df代表了信号衰减（即能量损耗），而Dk只是影响信号传输的速度。打个简单的比方：就好像在跑100米比赛中，无论运动员速度快慢都能抵达终点，这便是由Dk决定；但如果运动员因能量不足而无法完成比赛，那么这就是由Df决定了。因此，CCL厂商在实际应用中，更关注low Df值以确保信号传输的完整性。下表列出了不同种类玻纤布以及石英布的主要性能指标对比：

我们可以清楚地看到，虽然日东纺的第三代NEZ Glass与其第二代NER Glass相比性能有所提升，但由于旭化成的Q Glass二氧化硅含量可以达到99.9%，因此具有天然的低电性能损耗及低热膨胀系数优势，在高速信号传输应用中表现更佳。以在10GHz频率下的测试指标为例：NEZ Glass的CTE为3.1 PPM/℃，Dk值为4.0，Df值为万分之十（0.001）；与此相比，旭化成的Q Glass表现更优异，其CTE为0.5 PPM/℃，Dk值为3.7，而Df值则能达到万分之五（0.0005）。实际上，100%纯石英布的Df值可以达到万分之二（0.0002），但在实际生产过程中由于后制程和处理剂退浆等因素的影响，不可能做到完全的纯净，因此Q Glass的Df值才只有万分之五，即便如此这也比NEZ Glass的Df值低了一半。

看到这里，可能有些读者会问：既然Q Glass的性能在各方面都完全碾压NEZ Glass，那电子覆铜板生产商还需要考虑什么呢？直接放弃NEZ Glass采用Q Glass不就好了吗？现实情况当然没有这么简单，Q Glass虽然性能遥遥领先，但它也有着两个不小的缺点：

1）相比于普通玻璃纤维材料，由于其纯二氧化硅结构稳定性强，加工石英材料需要更复杂的工艺流程和设备。同时，由于Q Glass比NEZ Glass硬很多，在PCB钻孔时孔洞表面更可能会残留玻纤凸出物，从而影响后一步的镀铜工艺水平（镀铜表面越不光滑平整，越影响高速信号的传输），这降低了采用Q Glass的产品的生产良率，变相增加了生产制造的成本。

2）Q Glass本身的单价要比NEZ Glass贵很多。下图显示了不同等级玻纤布以及石英布的平均单价水平，我们可以看到相比于NEZ Glass 25-30美金/米的单价，Q Glass的单价达到了大约50美金/米的水平，是NEZ Glass的1.7-2倍之多（见下图）：

尽管与NEZ Glass相比Q Glass有着难加工，价格贵等缺点，但笔者最近的供应链调研显示，未来M9等级的CCL大概率还是会选择Q Glass作为主流的材料。这背后的考量有好几点，但其中最关键的一点是：M9等级CCL要求其Df值降低到万分之七（0.0007）的水平，而NEZ Glass无法达到这一水平（其Df值只有万分之十），只有Q Glass可以满足这一要求（其Df值为万分之五）。

除此之外，虽然Q Glass的单价是NEZ Glass的1.7-2倍，但CCL/PCB厂商与AI服务器的客户沟通之后，终端客户普遍表示这种价格上涨是可以接受的，因为高速信号传输中的电性能提升带来的价值远超其额外的成本。而且对于高端AI服务器应用来说，CCL成本占整体BOM比重并不大，这些额外成本并不会显著影响客户的整体预算

最后，CCL厂商也有自己供应链管理上的小算盘：笔者在去年的文章中提到过，最高等级的玻纤纱只有日本日东纺和美国AGY两家供应商可供选择。虽然最近几年来也有不少台湾和大陆的公司声称可以提供高等级的电子级玻纤纱，但其实它们大多只能供应第一代的NE Glass，根据笔者的了解目前除了日东纺和AGY之外只有台湾的台玻才有实际的量产供应第二代NER Glass玻纤纱的track record。与此相比，Q Glass的石英纱的供应商选择则更为广泛：要提纯99.9%的石英材料并不是很难（难的是后续织布过程中的断纱断丝问题），因此有越来越多台湾和大陆的石英原材料供应商也开始涉足电子级石英布领域。从CCL厂商的角度考虑，选用NEZ Glass便等于长期被日东纺绑住了手脚（历史上日东纺经常发生供应短缺的问题），而选用Q Glass未来则可以扶持更多本地的供应商，不仅可以跟供应商压价，长期也不会再出现供应紧张的问题，何乐而不为呢？Q Glass虽然相比NEZ Glass更难加工，但良率较低的问题通过CCL生产商时间和经验的积累总是可以解决的，而供应商短缺的问题对他们来说却是致命的。

因此笔者在这里斗胆做出判断，在下一代电子级玻纤布的技术路线之争中，旭化成的Q Glass大概率将会胜出成为主流路线。在接下来的文章中，笔者将会为读者朋友们介绍一只鲜为人所知的Q Glass受益标的。