AI驱动PCB产业升级:HDI与高多层板迎来量价齐升

  • 来源:银河证券
  • 发布时间:2026/08/17
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电子行业PCB深度行业篇:AI推动PCB升级,HDI和高多层增速快.pdf

AI算力芯片的升级与端侧AI产品的普及正成为驱动PCB行业技术迭代与规模扩张的核心动力。全球PCB市场规模预计将持续增长,其中AI服务器相关PCB、HDI及高多层板增速显著高于行业平均水平,呈现出结构性繁荣特征。市场需求与增长动力根据Prismark数据,2029年全球PCB市场规模预计达1,092.58亿美元,2024-2029年年均复合增长率为8.2%。中国大陆PCB产值占全球比重约57%,且增速高于全球平均。下游应用中,服务器/数据存储领域需求增速最快,2025-2030年复合年均增速预计为17.2%。AI服务器相关PCB市场2024-2029年年均复合增速达18.7%,其中AI服务器相...

AI算力升级重塑PCB产业格局

随着人工智能技术的快速发展,算力需求呈现爆发式增长,直接推动了印制电路板(PCB)行业的技术迭代与结构升级。根据Prismark数据预测,2029年全球PCB市场规模预计将达到1,092.58亿美元,2024-2029年年均复合增长率预计为8.2%。其中,中国大陆作为全球PCB制造的核心区域,2025年产值预计占全球的57%,且增速高于全球平均水平。在这一宏观背景下,AI服务器、数据存储及网络通信等下游领域的需求激增,成为驱动PCB行业增长的核心动力。

传统PCB产品面临增长瓶颈,而高端品类如高密度互连板(HDI)和高多层板则展现出强劲的增长势头。2025年,全球HDI产值同比增长25.6%,多层板产值同比增长18.2%。特别是AI服务器相关的PCB市场,2024-2029年年均复合增速预计达到18.7%,远超行业平均增速。其中,AI服务器相关HDI的年均复合增速为29.6%,AI相关18层及以上多层板的年均复合增速更是高达33.8%。这种结构性分化表明,AI算力芯片的升级正在深刻改变PCB行业的价值分布,技术壁垒高、附加值高的细分赛道正迎来黄金发展期。

核心材料体系向高频高速低损耗演进

AI算力芯片对信号传输的低损耗、低延迟要求极高,这直接推动了上游覆铜板(CCL)及关键原材料的技术升级。英伟达Rubin平台作为行业风向标,其核心PCB层数超过20层,CCL材料升级至M9等级。为了实现低损耗与低延迟,Switch Tray采用M8U等级材料及24层HDI板设计,Midplane与CX9/CPX则导入M9等级材料,其中Midplane的超高多层PCB达到44层。单台服务器的PCB价值量相比上一代提升逾两倍,显示出材料升级带来的显著价值增量。

在铜箔方面,高频高速信号传输受趋肤效应影响,对铜箔表面粗糙度要求极为严苛。目前铜箔行业正从HVLP2/3向HVLP4/5及无轮廓铜箔演进。HVLP4铜箔的表面粗糙度Rz为0.5μm,能实现更低损耗的高频信号传输,已成为AI覆铜板的核心材料。英伟达新一代Rubin平台明确采用HVLP5代铜箔配套PTFE基板,进一步推高了材料价值量。据估算,AI服务器对HVLP铜箔的单台用量为传统服务器的8倍,需求激增带动相关产业链受益。

电子布作为CCL的另一大核心材料,也在经历技术迭代。为降低高频信号传输损耗和热膨胀系数,低介电电子布在AI服务器、数据中心交换机等领域得到大规模应用。第二代Low Dk/Df电子布、Low CTE电子布及Q布前景广阔。石英纤维布凭借优秀的介电性能与热稳定性,主要应用于卫星通信等尖端领域,未来有望在AI基础建设领域推广。国内企业在电子布领域的产能扩张与技术突破,正在逐步缩小与国际先进水平的差距。

制造工艺迈向微米级高精度挑战

随着PCB向高多层、高集成度升级,制造工艺的难度显著提升,目前已达到微米级精度。改良型半加成法(MSAP)工艺因其能实现高精度、高密度线路(如0.018mm线宽)且保持量产可行性,已被广泛用于制造类载板PCB。该工艺的难点在于保障亚毫米级线路的一致性和可靠率,需要极高的工艺管控水平。

HDI板作为AI端侧产品和高端服务器的关键组件,其制造门槛远高于普通刚性板。HDI板采用激光钻孔技术制作微小孔径的盲孔和埋孔,孔径可精细至0.05mm。激光钻孔是实现HDI板关键结构的核心工艺,随着多层PCB加工导致机械钻孔效率大幅下降,激光钻孔的需求大幅提升。目前,部分领先企业如胜宏科技、红板科技、中京电子等的激光钻孔能力已达到0.07mm以下。此外,HDI板对阻抗稳定性要求更高,细线路、薄介质层等特性增加了阻抗管控的难度,对线路光刻设备的解析精度、蚀刻工艺控制及电镀铜厚管控提出了更严格要求。

在封装技术方面,CoWoS、CoPoS、Glass Core及CoWoP等先进封装技术不断涌现。其中,CoWoP技术将芯片与硅中介层直接集成在PCB上,去除了传统的ABF封装基板,可降低封装成本并缩短信号路径。然而,该技术对PCB的平整度、尺寸稳定性和制造良率提出了极高要求,目前尚处于研发验证阶段。英伟达计划在下一代Rubin GPU系列中同时采用CoWoP与CoWoS两种封装技术,这将进一步推动PCB制造工艺的创新与升级。

国产替代空间广阔与产业链机遇

尽管中国大陆在全球PCB产能中占据主导地位,但在高端材料领域仍存在较大的国产替代空间。2024年,中国CCL产能全球占比为73.3%,但国产CCL全球市占率约为20%,国产特殊覆铜板全球市占率仅为8.3%左右。高频高速覆铜板、高端铜箔等材料仍高度依赖进口,国产化率不足20%。随着国内企业在技术研发上的持续投入,生益科技、南亚新材、华正新材等企业在中高端市场的份额正在逐步提升。

从下游应用来看,服务器/数据存储对PCB的需求增速最快,2025-2030年复合年均增速预计为17.2%。有线通信基础设施的需求增速也达到13.2%。北美主要云服务商(CSP)纷纷上调资本开支,预计2026年合计资本开支将达到7,600亿美元,同比增长超过100%,这为上游PCB及材料厂商提供了确定的需求支撑。同时,端侧AI产品如AI手机、AI PC的普及,也将带动高阶HDI、软硬结合板等产品的需求激增。预计2026年GenAI智能手机总数将达到5.59亿台,同比增长51.35%。

综上所述,AI技术的发展正在从算力芯片、材料体系、制造工艺等多个维度重塑PCB行业。具备高层数、高密度、高频高速特性的PCB产品及上游核心材料将成为行业增长的主要引擎。国内龙头企业通过技术突破和产能扩张,有望在这一轮产业升级中实现市场份额的提升和价值量的跃迁。

编辑:流星雨
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