M9 材料是什麼？從一塊電路板，看懂 AI 伺服器背後的材料升級

談到 AI 伺服器，大家往往先想到運算晶片與記憶體。不過，這些零件要一起工作，還得靠電路板傳遞大量訊號。當傳輸速度愈來愈快，電路板所使用的材料也必須跟著升級。近年受到關注的「M9」，就是這波高速電路板材料升級的一部分。 Panasonic 在 2025 年公開介紹 MEGTRON9 時，便將它定位於支援單通道 224 Gbps 的高速傳輸，也就是每秒約 2,240 億個位元。聯茂的相關材料也以這類傳輸速度，以及新一代網通設備、伺服器與背板為應用目標。這些規格背後的共同需求，是讓大量資料通過電路板時，仍能維持足夠清楚的訊號。[1][3] 要理解 M9，可以先認識 CCL 與 PCB 的差別。CCL 是 Copper Clad Laminate，中文稱為「銅箔基板」或「覆銅板」，是製造電路板的基礎材料。常見的 CCL 由樹脂、玻璃纖維布及銅箔組成，部分配方還會加入填料。製造商再將銅箔加工成線路，經過壓合、鑽孔與金屬化等步驟，做成可以安裝電子零件的 PCB，也就是印刷電路板。[2][9] 這些材料各有不同的任務：

因此，電路板的性能不只取決於銅線。線路周圍的絕緣材料，也會影響訊號如何傳播，以及傳輸過程中損失多少能量。[2] 材料規格表常見的兩個數字是 Dk 與 Df。Dk 是介電常數，與訊號傳播速度及線路阻抗設計有關；Df 是介電損耗因子，可以理解為材料在交變電場中消耗能量的程度。在相同頻率與測試條件下，較低的 Df 通常代表較低的介質損耗。不過，實際線路的損耗還包括銅箔與線路結構的影響，不能只用一個 Df 數字決定整塊板子的表現。[9] M9 世代的材料開發，就是要在更高速的應用中降低這些損失。但 M9 這個名稱並不能直接告訴我們完整配方：實際比較產品時，仍須確認廠商料號、使用材料及量測條件。 目前公開產品已顯示，高速材料存在不同的玻纖搭配。例如聯茂 IT-999GSE2 使用第二代低介電玻纖布，也就是 Low-Dk2 glass；IT-999GSE3 則使用 Q-glass，通常稱為 Q 布或石英布。兩款產品都面向 224 Gbps 應用，說明提升傳輸能力可以透過不同材料組合來達成。[3] Q 布受到關注，是因為它具有低介電損耗及低熱膨脹的特性。以信越的 SQX 石英布為例，原廠資料列出的 Df 為 0.0001，測試頻率是 10 GHz，並說明其熱膨脹約為一般玻纖布的十分之一。對高速板材而言，這些特性有助於降低材料損耗並維持尺寸穩定。[4] 但玻纖布只是其中一個成分。原料的 Df 很低，不代表做成 CCL 後就會維持相同數字；樹脂、填料、各成分比例及加工方式，仍會共同決定成品性能。 另一條受到關注的方向是 PTFE，也就是聚四氟乙烯。它具有低介電損耗特性，可以作為電路基材的樹脂主體。台虹在 2025 年報中公開，其 PTFE 型 CCL 的 Df 可達 0.0006＠10 GHz，並宣稱優於當時既有 M9 材料。[6] 這項資訊反映了 PTFE 路線的電性潛力，但該年報沒有列出完整的對照料號及板子結構，因此還不能據此判定所有 PTFE 材料都優於所有其他方案。PTFE 與 Q 布也不是同一類材料：前者可以擔任樹脂基體，後者是補強纖維，兩者的名稱本身並不構成互斥的選項。 低損耗材料同時也需要搭配合適的銅箔。聯茂 IT-999GSE3 的公開規格已列出 HVLP4／HVLP5 這類低粗糙度銅箔。較平滑的導體表面有助於降低高頻傳輸損耗，但表面處理又必須確保銅與絕緣材料能牢固接合，於是電性與接著力需要一起考慮。[5][8] 這正是 M9 材料開發困難的地方：降低損耗之後，還要讓 PCB 工廠能穩定加工。 以 Q 布為例，石英纖維的加工與成本問題已有長期公開研究。日立化成的相關專利曾指出，石英纖維布存在生產效率、成本及鑽孔加工性的挑戰，並提出透過減少纖維用量來改善。這能說明它為何不是單純換上去就能完成升級，但不能直接用來推算今天的價格或良率。[7] 較新的研究還指出，問題不只發生在鑽孔。Qnity 公開的 M9 石英纖維材料研究摘要提到，這類材料可能增加鑽針磨耗，且表面反應性較低，讓孔壁的化學銅覆蓋與接合變得更困難。PCB 的孔必須在孔壁形成可靠的導電金屬層，才能連通不同層的線路；因此，孔加工與金屬化品質會直接影響電路可靠性。[8] 這份摘要也介紹了改善孔壁處理與化學銅製程的方向。它已公開在 IMPACT-IAAC 2026 官網，但會議預定於 2026 年 10 月舉行，因此目前適合引用其問題描述與研究方向，詳細驗證條件仍需完整論文補充。[8] 高多層板的要求又更進一步。一塊板子裡有許多層線路，某些結構還需要分階段製作，反覆進行壓合、鑽孔與金屬化。材料必須在這些加工及後續焊接的熱歷程中，維持層間接合、尺寸及孔結構的完整性。[9] 因此，材料規格上的「耐熱」需要連同測試條件一起看。以 IT-999GSE3 為例，原廠列出 T288 大於 60 分鐘，代表它在指定的 288°C 試驗條件下具有相應的抗分層能力。這是一項材料指標；真正的高多層板，還涉及板厚、層數、壓合次數、吸濕狀態及孔的設計，必須在對應結構上驗證。[5][9][10] 也就是說，一款材料能降低訊號損耗、能通過材料試片的耐熱測試，與它能否在特定多層多次壓合設計中穩定生產，是不同層次的問題。公開產品規格讓外界看見材料能力，整板驗證則決定它能用在哪裡。 對一般讀者而言，觀察 M9 的進展，可以同時看三件事：訊號傳輸是否更好、工廠加工是否穩定，以及做成完整電路板後是否可靠。隨著 AI 與高速網通設備持續提高資料傳輸需求，能把低損耗性能帶進可重複製造、可長期使用的電路板，將是這一代材料最重要的價值。