为什么同一块M9板材，测出来的Dk/Df会不一样？

当前M9材料已经成为高端AI算力PCB材料的主攻方向，某些头部厂家已经小规模试产送样，但国内外所有材料厂家都还没有在官网上公布M9材料及其电特性指标。

对于M9材料，由于树脂、石英布与超低轮廓铜箔的电特性参数相互影响，空气间隙、样品厚度和测试方法等因素都可能造成Dk/Df测量偏差。与此同时，SPDR、SCR、BCDR等不同测试方法，在量产检测、原厂对标和材料研发中的适用场景也并不相同。

一、算力浪潮催动高端PCB材料加速迭代

AI服务器224Gbps、下一代448Gbps高速互联需求，推动PCB系列基材持续迭代，PCB材料M系列等级越来越高，树脂、玻纤、铜箔配套方案研发与量产节奏越来越紧。

从市场趋势来看，短期M8已经成为服务器PCB出货主力；中长期M9随AI高端算力需求持续渗透，上游碳氢树脂、石英Q布、HVLP高端铜箔迎来国产化窗口期，竞争将更加激烈。虽然日系材料厂商目前仍然占据高端市场先发优势，但是一些国内头部厂商加速布局M8/M9等效材料，甚至开展M10等效材料预研，行业技术、产能、检测能力三重竞争全面打响。

除了PCB的制作工艺之外，PCB材料的电特性指标，尤其是Dk/Df指标是制约PCB良率的重要因素之一。因为高速板材信号损耗、阻抗波动、信号完整性缺陷，根源大多来自树脂、石英布、铜箔单项原材料参数偏移，从而导致覆铜板或PP电特性质量下降，降低了高端PCB板量产良率。

二、高端材料测试多重难点，测试方案如何选择？

以M9材料测试为例，M9属于极低损耗介质，碳氢树脂、石英Q布加填充辅料三种材料参数互相干扰，除成品板材检测外，研发环节还需单独测试纯树脂本体与裸玻纤/石英布的电特性指标：

纯树脂样本Dk/Df研发测试

•核心痛点在于固化薄片厚度难控、易形变；无玻纤支撑结构易引入空气间隙；复合板数据为混合值，无法直接提取树脂本征损耗；低频平行板与高频谐振腔数据存在偏差。

•测试方法主要是利用SCR空腔谐振测试超薄无填料纯树脂固化薄片，多梯度厚度样品拟合，消除厚度误差。

•参考标准：IEC 61189-2-721，IPC-TM-650 2.5.5.13

裸玻纤/Q布Dk/Df研发测试

•玻纤/Q布编织结构存在大量空气，直接测量数据失真；单层布厚度太薄信号穿透不足；无法直接使用量产SPDR/BCDR夹具。

•研发测试方法：多层玻纤堆叠，层间用PTFE薄膜隔离消除气隙干扰，搭配Kesight PNA+SCR谐振腔测试

•参考标准：IPC-TM-650 2.5.5.13、IEC 61189-2-721

M9复合板材通用测试痛点

测试标准不统一：日系原厂统一采用BCDR法，国内量产产线多用SPDR，裸玻纤/石英研发依靠SCR，不同方法测试结果存在偏差，跨厂商对标难度大。

来源：国内某头部PCB材料厂商官网-M8材料电特性及测试方法

来源：某日本知名PCB材料厂商官网M8材料电特性及测试方法

样品容错率低：M9基材厚度区间窄，谐振腔对测试样品平整度、厚度均匀度要求严苛，轻微的制样偏差就会放大Df损耗误差。

三、是德科技全套M9 Dk/Df测试落地方案

是德科技整套解决方案以ENA/PNA系列矢量网络分析仪为硬件核心，依托全品类完备的材料测试夹具矩阵，搭配专属材料分析软件，形成“VNA主机+标准化谐振夹具+一体化测试软件”闭环整体方案，完整覆盖量产质检、树脂/玻纤原材料配方研发全场景：

Keysight PCB材料测试方案支持6种主流的测试方法

3.1 来料检测QA方案

VNA+SPDR标准谐振夹具，制样门槛低、支持自动化批量检测，软件自动运算Dk/Df，快速输出符IPC标准测试结果，适配各种高端复合板材批量日常抽检。

3.2 高端对标研发方案

VNA+毫米波BCDR精密夹具，覆盖10~110GHz宽频，完全匹配一些日本厂商M9原厂测试规范，测试数据可直接对标原厂TDS指标。

3.3 原材料配方表征方案

VNA+SCR空腔谐振夹具，同步支持超薄纯树脂薄片、PTFE分层堆叠石英/玻纤布两类基材测试和对应的CCL测试；夹具、网络分析仪与配套软件N1500A深度联动，完成在不同配方基材组成的覆铜板材料在不同频段下的Dk和Df测试测试。

3.4 软硬件一体化核心优势

是德科技与技术合作伙伴一起，全套标准化谐振夹具，SPDR/BCDR/SCR全品类覆盖，无需第三方配套，长期测试一致性与兼容性更有保障；专用材料测试软件内置多维度误差补偿模型，自动完成样品厚度、空气间隙、温度漂移修正，解决M9超低损耗材料数据漂移难题，同时兼容ASTM、国内T/CSTM团体标准，自动生成可直接用于研发备案、板材认证的标准化结果。

Keysight完备的PCB材料夹具体系支持

液体、固体、粉末和薄膜等各种形态材料

3.5 配套延伸：高频铜箔电导率一体化测试能力

M9标配HVLP4超光滑铜箔，因为是导体，不需要测试Dk/Df参数，但是由于高频下的趋肤效应特性，需要测试高频下的导体损耗。28GHz以上信号趋肤深度仅0.2~0.3μm，电流仅集中在铜箔极薄表层，直流四探针只能检测整体体电阻率，完全无法反映表层微观粗糙度带来的高频损耗，直接造成仿真与实际信号传输效果严重不符。

除此之外行业还存在多重痛点：铜箔微观凹凸结构干扰电场、超薄铜箔易褶皱引入气隙误差、低频国标无法适配高频场景，常规测试手段难以分开介质与导体损耗。

依托同套VNA硬件与BCDR夹具（源于日本学者Kato和Horibe在2021年IEEE T-MTT上发表的突破性研究成果，该方法通过创新的谐振器结构和模式选择机制，实现了10-170GHz宽频带内的精确测量），是德科技可实现介电参数、铜箔高频电导率一体化测量。方案遵循IEC 63616国际标准，单次测量即可剥离基材介电干扰，精准算出铜箔高频等效电导率；覆盖10~110GHz算力主流频段，适配全系列HVLP高端铜箔，测试数据可直接用于高速PCB仿真，从源头规避高频损耗超标风险。

四、总结

目前M7已经是成熟存量市场，M8是当前算力PCB主力，M9是高端AI板核心材料，是国产替代的主攻方向之一，处于小批量试产和送样阶段。M10则瞄准未来448Gbps超高速赛道，整套基材性能由碳氢树脂（及其它更优替代材料）、Q布、HVLP高端铜箔以及一些填充辅料共同同决定；当前M9国产替代的最大瓶颈除上游原材料供给外，不可或缺的高精度、标准化的高频介电特性（成品板材、纯树脂、裸玻纤/Q布）与铜箔损耗测试能力。可以说，谁掌握了M9材料的准确测试，谁就能占领高端AI算力PCB供应链的高地！