王 欣
国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心
覆铜板（copper clad laminate，CCL）全称为覆铜层压板，是制作印制电路板的基板材料，它用于支撑各种元器件，并能实现元器件之间的电气连接或电绝缘。覆铜板的制造过程是把玻璃纤维布、玻璃纤维毡、纸等增强材料浸渍环氧树脂、酚醛树脂等粘合剂，在适当温度下烘干至B-阶段，得到预浸渍材料（简称浸胶料），然后将它们按工艺要求和铜箔叠层模组层压机上经加热加压得到所需要的覆铜板。在印制电路板的产业链中，覆铜板位于产业链中游，是下游印制电路板的核心原材料，在材料成本中占比20%~40%，在所有生产印制电路板的原材料中占比最高。覆铜板制造工艺和物料成本直接影响印制电路板的产品质量和生产成本。本文从专利角度对国内覆铜板技术的发展现状进行分析，结合覆铜板技术的未来发展趋势，指出国内覆铜板行业所面临的挑战。
1. 覆铜板专利申请态势分析
从印制电路板的发展历来看，1936年印制电路板的创造者奥地利人保罗·爱斯勒首先在收音机装置里采用了印刷电路板，1948年美国正式认可这个发明并用于商业用途，20世纪50年代初，由于覆铜板的铜箔和绝缘层的粘合强度和耐焊性问题得到解决，性能稳定可靠，实现了工业化大生产，铜箔蚀刻法成为印制电路板制造技术的主流，开始生产单面板。可见，覆铜板技术的发展才真正推动了印制电路板的产业化。图1显示了覆铜板专利申请发展趋势（由于2018-2020年的部分专利申请尚未公开，因此这三年的专利申请量仅供参考），从中可以看出，全球范围内的覆铜板相关专利申请即是始于20世纪50年代初，经历30余年的技术发展后，在20世纪80年代的专利申请量开始出现明显增长，并在2000年以后趋于稳定，每年的专利申请量维持在1000至2000项的水平。相比较而言，中国的覆铜板相关专利申请出现较晚，开始于20世纪90年代，直至2000年以后才呈现快速增长的势头。
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图1 覆铜板专利申请趋势
虽然印制电路板早期发展在主要阵地是美国，但从图2显示的专利申请来源国家/地区分布来看，日本在覆铜板的专利申请量最高，占到覆铜板专利申请总量的62%；美国仅占17%，位于全球申请量第二位；中国大陆和中国台湾分别占到全球的7%和3%，分居全球第三位和第六位；第四位的韩国、第五位的德国分别占到全球的5%和3%。专利申请量反映出各国对于覆铜板技术的关注程度，申请量越高，表明其投入的研发力量越大。由此可以看出，日本的覆铜板技术在全球范围内具有绝对的优势。
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图2 覆铜板专利申请来源国家/地区分布
作为全球最大的覆铜板技术来源地，日本多个大型集团均在覆铜板领域掌握大量专利技术。如图3所示，全球覆铜板专利申请量排名前十五位的申请人中，日立化成、住友、松下、三菱、三井、JX日矿日石、日东电工、味之素、东芝、积水化工、新日铁、钟化等日本企业占据了其中的12位，其余的3位是美国的IBM、韩国的三星和中国的生益科技。作为唯一一家进入全球专利申请量前十五位的中国企业，生益科技的产品主要涉及阻燃型环氧玻纤布覆铜板、复合基材环氧覆铜板、多层板用系列半固化片以及软性材料，其专利申请聚焦于覆铜板的树脂材料和增强材料，对铜箔的制作和加工工艺研发较少。因此，从专利申请的角度来看，国内企业与日本和美国的龙头企业相比在覆铜板的绝缘材料制造方面所掌握的核心专利较少，而在覆铜板的铜箔制造方面则明显处于劣势。
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2. 国内覆铜板产业发展现状
据公开资料显示，以代表性的刚性覆铜板为例，2018年全球前十大覆铜板厂商依次为建滔、生益科技、南亚塑胶、松下、台光、联茂、金安国纪、台耀、斗山、日立化成，其中前三大厂商建滔、生益科技和南亚塑胶份额分别为13.7%、11.9%、11.7%，CR3达到37.3%，可见国内覆铜板企业的市场份额已居于世界前列。但同时值得注意的是，国内企业在高端覆铜板产品的技术方面与日本和美国企业相比仍然存在明显的差距。高端覆铜板主要为高频覆铜板和高速覆铜板，高频覆铜板主要应用于基站、卫星通讯的天线射频部分，以及汽车辅助驾驶的毫米波雷达，高速覆铜板则应用于数通市场的服务器、交换机和路由器等设备的电路中。在5G、人工智能、无人驾驶等技术飞速发展的今天，高频高速覆铜板的需求也不断增长。掌握高频高速覆铜板领域核心技术是全球覆铜板企业抢占未来市场份额的关键。
3. 结语
综上所述，覆铜板技术始于20世纪50年代初，是推动印制电路板技术发展的主要动力之一。从专利申请量来看，日本掌握了大量的覆铜板核心技术，但中国企业在全球覆铜板市场中所占份额最大。高频高速覆铜板技术是今后国内外覆铜板企业的主流发展趋势，国内企业应当抓住机遇，快速形成自身的核心技术，从而在覆铜板的市场中继续保持主导地位。