2025年机械行业AI设备及耗材系列深度报告（一）：PCB迎AI升级浪潮，设备与耗材迎黄金机遇

AI 算力需求强劲，推动 PCB 开启扩产潮

AI 算力建设加速叠加下游需求复苏，PCB 行业迎来新一轮高速扩产周期。受 AI 强劲需 求的驱动，全球众多科技企业为抢占 AI 技术高地，持续加码基础设施建设，推动投资重 心坚定地向算力侧倾斜，2025 年 1 月，OpenAI、微软、甲骨文、英伟达等共同参与“星 际之门”计划，在未来四年内计划投资 5000 亿美元，在美国建设新一代人工智能基础设 施；在海外科技巨头在 AI 基础设施领域的投资竞赛进入白热化阶段，我国众多科技企业 也在持续努力奋进。2023 年受全球宏观经济波动及消费电子市场疲软影响，PCB 行业整 体产值承压下滑。进入 2024 年，全球经济逐步回暖，叠加 AI 基础设施投资提速、消费 电子复苏及汽车电子升级等多重利好，PCB 产业迎来复苏拐点。2025 年，国内外云服务 商和科技公司持续加码 AI 算力建设，AI 服务器、交换机、光模块等核心硬件需求维持 高景气，直接带动上游 PCB 投资加速。Prismark 预计，2025 年全球 PCB 行业营收和产 量将分别增长 7.6%和 7.8%；预计至 2029 年，行业总产值有望达 964 亿美元，2024–2029 年 CAGR 为 5.6%。

AI 基础设施成为本轮周期的核心引擎，行业进入结构性加速阶段。从应用终端来看，消 费电子（包括手机、PC 等）仍是 PCB 需求的主要组成，据 Prismark 数据 2024 年产值达 360 亿美元，占比约为 49%；汽车电子 PCB 需求稳步提升，预计 2024–2029 年复合增速 达 6.1%；工业/医疗/航天军工应用领域 2024–2029 年复合增速预计分别达 5.8%/4.7%/6%。 在全球 AI 产业链基础设施快速发展的驱动下，服务器/存储领域或将成为 PCB 行业弹性 较强的下游板块，2024 年产值达 109 亿美元，产值占比已从 2020 年的 9%提升至 15%， 预计 2029 年将进一步增长至 18%，对应 2024–2029 年复合增速达 10%。行业产值结构正 转向 AI 主导驱动，多下游百花齐放共同推动 PCB 产业长期向好发展态势。

AI 推动 PCB 规格不断提升，高多层、HDI 需求高速成长。随着 AI 算力需求激增，AI 服务器加速卡、算力板、交换机等高附加值的高多层板及高多层 HDI 板的需求快速释放。 根据 Prismark 数据，2024 年 18 层及以上高多层板市场产值同比增长 40.2%，HDI 板增 速亦达 18.8%，显著高于行业整体水平（5.8%）；同时预计 2024–2029 年 18 层及以上多 层板将实现 15.7%的复合增长。相较之下，常规多层板、IC 封装基板及挠性板等与 AI 相 关度较低的品类增速相对平缓。整体来看，AI 相关高阶应用强势拉动高端 PCB 需求放 量，行业需求结构正加速向高层数、高密度、高附加值产品集中，扩产重心亦逐步转向 高端化。

中国大陆厂商高端产能快速释放，有望助推国产高端 PCB 设备加速放量。从全球主要 PCB 生产区域产值变化看，2000–2023 年中国大陆是全球 PCB 产值增长最快地区，CAGR 高达 11.1%。据 Prismark 数据，2024 年，在 AI 爆发推动下，国内 18 层及以上高多层板 及 HDI 板产值分别同比增长 67.4%、21%，叠加半导体先进封装国产替代率的大幅提升， IC 封装基板产值增长 21.2%，共同促进中国大陆 PCB 产值同比提升 9.0%。TPCA 数据显 示，2024 年中国陆资 PCB 企业全球市占率升至 35.7%，首次超过中国台资厂商的 31.4%， 跃居全球第一。伴随高端板型持续放量与类载板、封装基板等领域的持续投入，中国大 陆在全球市场的竞争优势正加速强化。Prismark 预计 2024-2029 年中国大陆地区 18 层及 以上高多层板/HDI 板复合增长率将达 21.1%/6.3%的高增态势。中国大陆厂商在高多层、 HDI 和封装基板等高端领域不断取得突破，有望带动国产高端 PCB 设备加速放量。

PCB 设备：迭代升级加速，国产厂商迎来机遇

PCB 设备产业链：上游：PCB 专用生产设备零部件、材料以及核心技术的供应商；PCB 专用生产设备的零部件及材料主要由机械组件、光学组件、控制电路及先进材料构成;核 心技术供应商则为 PCB 专用生产设备提供自动化控制、激光技术及 AI 数据分析；中游： 负责研发、生产及销售 PCB 专用生产设备的 PCB 专用生产设备制造商；下游：主要包括 PCB 制造商，为各种应用场景提供多种类型的 PCB 产品，如服务器及存储、汽车电子、 手机、计算机、消费电子等。

PCB 专用生产设备包括专门生产 PCB 的先进生产机械，其作业流程涵盖从基板材料加工 到成品电路板最终成型的全过程。PCB 专用生产设备利用精密加工及检测技术，满足各 类 PCB 产品及应用场景的高精度、操作稳定性及生产效率需求。尽管不同 PCB 产品存 在工序差异，但其主要生产工序均涵盖曝光、压合、钻孔、电镀、成型及检测等环节。

PCB 专用设备市场正经历技术驱动的转型，特点为精密度升级、智能自动化及资本密集度提升，而 AI 技术与汽车智能应用的突破将进一步加速这一进程。2020-2024 年，全球 PCB 专用设备市场规模由 58.40 亿美元增长至 70.85 亿美元，CAGR 为 4.9%，预计 2029 年市场规模将达 107.65 亿美元，2024-2029 年 CAGR 将达 8.73%。2020-2024 年，中国大 陆 PCB 专用设备市场规模由 33.06 亿美元增长至 41.11 亿美元，CAGR 为 5.6%，预计 2029 年市场规模将达 61.39 亿美元，2024-2029 年 CAGR 将达 8.35%。

（一）钻孔设备: 贯通多层互联，迎层数跃迁机遇

钻孔工序是指用一种专用工具在 PCB 上加工出各种导通孔，经金属化电镀后成为层与层 的连接线路，以实现多层板的层间互连互通。钻孔设备主要分为机械钻孔和激光钻孔， 其中机械钻孔主要用于钻取通孔，而激光钻孔则更适用于盲孔和埋孔。 市场空间：2020-2024 年，全球 PCB 钻孔设备市场规模由 11.74 亿美元增长至 14.70 亿美 元，CAGR 为 5.78%，预计 2029 年市场规模将达 23.99 亿美元，2024-2029 年 CAGR 将 达 10.29%。2020-2024 年，中国大陆 PCB 钻孔设备市场规模由 6.60 亿美元增长至 8.31 亿 美元，CAGR 为 5.90%，预计 2029 年市场规模将达 13.58 亿美元，2024-2029 年 CAGR 将达 10.32%。

（二）曝光设备：刻录微缩线路，享技术升级红利

曝光工序是指将设计的电路线路图形转移到 PCB 基板上。根据曝光时是否使用底片，曝 光技术主要可分为激光直接成像技术（LDI）和传统菲林曝光技术。相对于使用菲林材料 的传统曝光工序，激光直接成像技术实现全数字生产模式，省去了传统曝光技术中的多 道工序流程，并避免了传统曝光中由于菲林材料造成的质量问题。 市场规模：2020-2024 年，全球 PCB 曝光设备市场规模由 9.64 亿美元增长至 12.04 亿美 元，CAGR 为 5.72%，预计 2029 年市场规模达 19.38 亿美元，2024-2029 年 CAGR 将达 约 10%。2020-2024 年，中国大陆 PCB 曝光设备市场规模由 4.45 亿美元增长至 5.56 亿美 元，CAGR 为 5.73%，预计 2029 年市场规模达 8.93 亿美元，2024-2029 年 CAGR 达约 9.94%。

（三）电镀设备：构筑垂直通衢，占技术迭代蓝海

PCB 电镀专用设备是用于 PCB 制造中电镀工艺的关键设备，通过电镀技术在 PCB 表面 及孔内形成金属层，提升其导电性和耐腐蚀性。市场上 PCB 电镀设备主要包括传统龙门 式电镀设备、升降式电镀设备、水平式连续电镀设备、垂直连续电镀设备等，在 PCB 行 业发展初期，大部分 PCB 电镀设备为龙门式电镀设备。随着电镀技术的发展和日益严格 的环保要求，传统的龙门式电镀设备逐渐被垂直连续电镀设备所取代。 市场空间：2020-2024 年，全球 PCB 电镀设备市场规模由 3.70 亿美元增长至 5.08 亿美 元，CAGR 为 8.25%，预计 2029 年市场规模将达 8.11 亿美元，2024-2029 年 CAGR 将达 约 9.81%。2020-2024 年，中国大陆 PCB 电镀设备市场规模由 3.09 亿美元增长至 4.31 亿美元，CAGR 为 8.68%，预计 2029 年市场规模将达 6.70 亿美元，2024-2029 年 CAGR 将 达约 9.22%。

（四）检测设备：守护制造命门，迎良率苛求升级

PCB 生产中涉及多个环节检测工序，最重要的环节是对半成品及成品进行电性能测试， 以确保最终电子产品的功能性、可靠性及外观，随着线路密度的增加，最终质量检测的 难度也随之提升，需要通过自动化光学设备替代人工进行检测。 市场空间：2020-2024 年，全球 PCB 检测设备市场规模从 8.18 亿美元增长至 10.63 亿美 元，CAGR 为 6.8%；至 2029 年规模有望增长至 16.72 亿美元，2024-2029 年 CAGR 为 9.5%。2020-2024 年，中国大陆 PCB 检测设备市场规模从 3.66 亿美元增长至 4.89 亿美 元，CAGR 为 7.5%；至 2029 年规模将增长至 7.71 亿美元，2024-2029 年 CAGR 为 9.5%。

（五）趋势展望：PCB 技术升级，设备要求提高

趋势一：向多层&高密发展。随着 AI、高速交换机等应用对高多层的信号完整性以及散 热性能等提出更严苛的要求，14 层及以上高多层 PCB 的需求日益增长。（1）层数及布线 密度不断增加：越来越多的高多层 PCB 厂商所大规模生产的 PCB 的层数已达到 14 层及 以上，并在持续研发 30 层、甚至 70 层及以上的高多层 PCB。线宽/线距也从主流的 100/100µm 缩小到 75/75µm，甚至进一步缩小到 50/50µm 及以下，以在有限的空间内实 现更高的布线密度。（2）高密度互连技术：通过采用微盲孔、埋孔、叠孔等先进的钻孔技 术，实现了比传统通孔更小的孔径和更紧密的布线间距。对设备的影响：1）钻孔设备： PCB 层数增加、密度提升，或将致钻孔效率降低，设备需求将提升。2）曝光设备：线宽 间距缩小或对曝光设备要求更高。

趋势二：AI 对高阶 HDI PCB 需求或进一步释放。高阶HDI 是指三阶及以上的HDI（3+N+3 或以上结构，在常规 PCB 的每一侧包括三层或以上层叠加增层）。N 表示常规通孔 PCB 的层数，前缀数字 1/2/3 表示叠加的增层次数。高阶 HDI 具有高密度、高频、信号处理、 高速等性能优势，与需要极致微型化和信号完整性的服务器、高端网络通信、汽车电子 等领域至关重要。随着智能终端及医疗产品对更轻薄电子元件的需求增长，高阶 HDI PCB 需实现更细线宽/线距、更小微盲孔尺寸及更高纵横比。高阶 HDI PCB 的线宽/线距已从 100µm 缩减至 40µm，以实现更高的布线密度与更复杂的电路设计；盲孔直径从 150µm 减至约 60µm，以实现更小的焊盘尺寸和更高的互连密度，从而支持更精密的元件封装。 纵横比则从 10:1 提升至 25:1 甚至 30:1，可在紧凑空间内实现更多电气连接。此高密度集 成与微型化趋势，使更多的功能可以封装在更小 PCB 面积内，从而满足各类电子产品对 轻薄、便携和多功能的需求。对设备的影响：针对高多层 HDI 板的加工需求，除需机械 钻孔机产品外，还需要更多的激光钻孔机来满足多阶堆叠盲孔或深盲孔加工。此外，由 于线宽/线距等尺寸持续缩小，或对曝光设备提出更高要求。

趋势三：正交背板/M9 等新方案/新材料迭代。1）材料迭代：AI 服务器用 PCB 板材原材料覆铜板 CCL 快速迭代（M7→M8→M9）；电子布作为电子信息产业的核心基础材料， 电子布共有三代，按照 Dk（介电常数）区分，一代布 Dk≈4.0，二代布 Dk≈3.5，三代布 （Q 布，石英布），Dk≤2.3；其中 Q 布为高纯石英纤维，硬度较大、加工难度较大。对 设备的影响：对激光钻孔提出更高要求，关注超快激光钻孔技术在 Q 布钻孔中渗透进展。 2）正交背板：正交背板具有层数更多的特征，对设备的影响：由于层数变多及线宽变细 对曝光设备及机械钻孔设备也提出更高要求。

编辑：火腿肠