AI推動PCB產(chǎn)業(yè)高端化:材料升級、工藝迭代與產(chǎn)品創(chuàng)新_第1頁
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證券研究報告行業(yè)深度(R3)產(chǎn)品創(chuàng)新評級領(lǐng)先大市行業(yè)漲跌幅比較134%84%34%-16%元件滬深3002024-122025-032025-062025-093M12M滬深3004.37何晨執(zhí)業(yè)證書編號:S0530513080001袁鑫執(zhí)業(yè)證書編號:S0530525080001相關(guān)報告分析師分析師重點股票2024A2025E2026E評級勝宏科技225.815.9050.799.8330.48買入滬電股份53.882.0135.992.6827.02買入投資要點:頭部企業(yè)持續(xù)發(fā)力,AI產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)夯實。1)云廠資本開支持續(xù)高增,收入亦實現(xiàn)增長。2023年以來谷歌、亞馬遜、微軟、Meta為代表的四大云廠資本開支顯著增長,2025年第三季度資本性開支合計為980.24億美元,同比增長66.16%,環(huán)比增長8.93%;2025年前三季度資本性支出為2599.15億美元,同比增長66.40%。資本開支增長同時,云廠收入亦有增長。谷歌25Q3實現(xiàn)收入1023.46億美元,同比增長15.95%,為公司首次單季度營收突破1000億美元;歸母凈利潤349.79億美元,同比增長32.99%。2)晶圓代工與芯片設計方面,臺積電資本開支維持高位,英偉達毛利率仍有環(huán)比增長動力。臺積電25Q3資本開支為94.37億美元,25Q2、24Q3分別為101.86、65.43億美元,資本開支仍處于較高水平;25Q3資本開支占經(jīng)營活動現(xiàn)金流凈額的比例為67.34%,處于較為健康的水平,未來的資本開支具備可持續(xù)性。英偉達2026財年前三季度毛利率為69.26%,第三季度毛利率為73.4%,公司預計第四季度GAAP準則下的毛利率為74.8%到75.0%,毛利率仍具備環(huán)比增長動力。3)設備儲備充足,國內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā)。2023年6月以來,半導體前道設備進口額出現(xiàn)較大增長,單月進口額顯著高于歷史水平。2023年6月至2025年10月,光刻機、干法刻蝕、CVD設備進口額分別為254.46、142.75、142.51億美元,光刻類設備占總進口額的31%。關(guān)鍵前道設備進口額大幅增長,有望為國產(chǎn)芯片擴產(chǎn)提供有力支撐。PCB是電子元器件支撐體,MLPCB與高階HDI(三階及以上)有望迎來高速增長。PCB是指在絕緣基板上按預定設計形成導電路徑的電路板。PCB的主要功能是使各種電子零組件形成預定電路的連接,起中繼傳輸作用,是電子產(chǎn)品的關(guān)鍵電子互連件。PCB目前主要分為單雙層板、多層板、HDI、FPC與封裝基板。不同類型PCB的生產(chǎn)流程有所差異,但主要包括打孔、孔金屬化、圖形轉(zhuǎn)移、測試、壓合等流程。在一般的PCB成本結(jié)構(gòu)中,原材料覆銅板、銅箔、磷銅球、油墨分別占比30%、9%、6%、3%,制造費用占比20%,直接人工占比20%;一般的覆銅板成本結(jié)構(gòu)中,原材料銅箔、樹脂、玻纖布及其他材料分別占比42%、26%、19%、3%,制造費用占比7%,人工費用占比4%。請務必閱讀正文之后的免責聲明-2-MLPCB與高階HDI有望迎來高速增長,以銷售收入計,全球PCB市場規(guī)模2024年為750億美元,預計2024-2029年CAGR為4.6%。2024年全球14層及以上MLPCB市場規(guī)模約56億美元,預計到2029年達到97億美元,2024-2029年CAGR約11.6%。2024年全球高階HDI市場規(guī)模約60億美元,預計到2029年達到96億美元,2024-2029年CAGR約9.9%。高端PCB產(chǎn)業(yè)具備材料升級、工藝迭代與產(chǎn)品創(chuàng)新三重增長動能。MLPCB與HDI技術(shù)呈現(xiàn)層數(shù)增加、高密度互連、更高階HDI、高頻高速材料升級的趨勢,高端PCB產(chǎn)業(yè)有望受益于材料升級、工藝迭代與產(chǎn)品創(chuàng)新三重動能。1)材料升級,高端PCB已經(jīng)從使用M4、M6發(fā)展至使用M7、M8等高速材料,未來將向使用M9等更低損耗等級的材料持續(xù)發(fā)展。覆銅板的Dk與Df由銅箔、樹脂、玻纖以及其他填料共同決定,目前樹脂從普通環(huán)氧體系向聚苯醚、改性碳氫、聚四氟乙烯等方向發(fā)展;玻纖從電子E布發(fā)展至低Dk布、第2代低Dk布、石英布等;銅箔從普通高溫延展性銅箔發(fā)展到反轉(zhuǎn)處理銅箔、RTF2、RTF3、高速低輪廓銅箔、HVLP2、HVLP3、HVLP4等。2)工藝迭代,MLPCB&HDI工藝步驟與生產(chǎn)周期遠超常規(guī)多層板,單一工序面臨更高要求。傳統(tǒng)的減成法圖形轉(zhuǎn)移工藝在處理極細線路與高精度互連時逐漸面臨瓶頸,高頻通信時過孔的寄生效應對信號完整性的影響難以忽略,改良型半加成法(MSAP)和背鉆(BackDrilling)等先進工藝變得日益關(guān)鍵。3)產(chǎn)品創(chuàng)新,GPU廠商持續(xù)升級服務器,推動高端PCB產(chǎn)品創(chuàng)新。英偉達在2025年先后更新其產(chǎn)品路線圖,其在GTC2025上推出的VR300(Ultra)有望使用PCB背板替代銅纜;隨后推出了RubinCPX解決方案,再次提高PCB用量、工藝和材料要求。根據(jù)臺灣電路板協(xié)會信息,VRNVL144CPX單套computetray的PCB價值約3000美元。未來封裝技術(shù)有望向CoWoP演進,對PCB提出更高要求。投資建議:我們維持元件行業(yè)“領(lǐng)先大市”評級。AI驅(qū)動PCB產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展,行業(yè)有望迎來材料升級、工藝迭代、產(chǎn)品創(chuàng)新三輪驅(qū)動。以英偉達為代表的GPU供應商有望持續(xù)升級服務器,進一步帶動PCB產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)材料升級、工藝迭代和產(chǎn)品創(chuàng)新,從而提升PCB行業(yè)競爭壁壘與盈利能力。我們看好PCB高端化帶來的產(chǎn)業(yè)機遇,PCB制造環(huán)節(jié)的頭部企業(yè)具備技術(shù)、產(chǎn)能與客戶優(yōu)勢等競爭優(yōu)勢,材料升級與工藝迭代有望為原材料和設備環(huán)節(jié)相關(guān)公司帶來發(fā)展機遇。建議關(guān)注AIPCB產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司,例如PCB龍頭企業(yè)勝宏科技、滬電股份等。風險提示:AI產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模不及預期,AI服務器更新不及預期,技術(shù)發(fā)展不及預期,AI應用發(fā)展不及預期,AI監(jiān)管政策收緊請務必閱讀正文之后的免責聲明-3-1頭部企業(yè)持續(xù)發(fā)力,AI產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)夯實 51.1北美云廠:資本開支與收入均實現(xiàn)增長 51.2臺積電與英偉達:高資本開支與高毛利率 71.3設備儲備充足,國內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā) 92PCB產(chǎn)品多樣,MLPCB與高階HDI迎來高速增長 2.1PCB與覆銅板介紹 2.2MLPCB與高階HDI有望迎來高速增長 3高端PCB產(chǎn)業(yè)趨勢:材料升級、工藝迭代與產(chǎn)品創(chuàng)新 3.1材料升級 3.2工藝迭代 203.3產(chǎn)品創(chuàng)新 234PCB產(chǎn)業(yè)鏈公司與投資建議 285風險提示 29圖1:北美云廠資本開支(單季度,億美元) 5圖2:谷歌單季度營收(億美元) 5圖3:谷歌資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(億美元) 5圖4:亞馬遜單季度營收(億美元) 6圖5:亞馬遜資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(億美元) 6圖6:微軟單季度營收(億美元) 6圖7:微軟資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(財年,億美元) 6圖8:Meta單季度營收(億美元) 7圖9:Meta資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(億美元) 7圖10:臺積電收入(億美元) 7圖11:臺積電凈利潤(億美元) 7圖12:臺積電資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額(億美元) 8圖13:英偉達收入情況(財年,億美元) 8圖14:英偉達歸母凈利潤情況(財年,億美元) 8圖15:英偉達費用與費用率情況(財年,億美元) 9圖16:英偉達毛利率與凈利率(財年) 9圖17:半導體前道設備單月進口情況(億美元) 圖20:常規(guī)PCB生產(chǎn)工序 圖22:覆銅板成本結(jié)構(gòu) 圖23:粘結(jié)片與覆銅板關(guān)聯(lián) 圖24:覆銅板生產(chǎn)流程 圖25:PCB市場規(guī)模-按產(chǎn)品分布(億美元) 圖26:PCB市場規(guī)模-按應用領(lǐng)域分類(億美元) 圖27:2024年14層及以上MLPCB市場規(guī)模(億美元) 請務必閱讀正文之后的免責聲明-4-圖28:2024-2029年14層及以上MLPCB市場規(guī)模CAGR 圖29:2024年高階HDI板市場規(guī)模(億美元) 圖30:2024-2029年高階HDI板市場規(guī)模CAGR 圖31:不同頻率下的介電常數(shù)與傳輸損耗 圖32:不同頻率下的介質(zhì)損耗因子與傳輸損耗 圖33:高速覆銅板分級 圖34:印制電路用覆銅板進口均價(萬美元/噸) 圖35:印制電路用覆銅板出口均價(萬美元/噸) 圖36:趨膚深度與工作頻率之間的相互關(guān)系曲線 20圖37:影響銅箔與板材結(jié)合力的因素 20圖38:一款AI服務器加速卡PCB(7+12+7)制作流程 20圖39:減成法、加成法與半加成法示意圖 21圖40:改進型半加成法工藝示意圖 22圖41:HDI板中導通孔示意圖 22 22圖43:英偉達服務器路線圖 23圖44:Oberon與Kyber機架對比圖 24圖45:VR200的三種架構(gòu)示意圖 25 25圖47:VRNVL144CPXComputeTray側(cè)視圖 26圖48:VRNVL144CPXComputeTray拓撲圖 26圖49:CoWoS、CoPoS、CoWoP對比圖 27表1:半導體前道設備進口額情況(億美元) 9表2:中芯國際募投項目情況 表3:PCB產(chǎn)品分類介紹 表4:常用樹脂的介電性能表 表5:特種玻纖布分類 表6:低輪廓電解銅箔品種及Rz等級 表7:PCB產(chǎn)業(yè)鏈部分公司2025年前三季度經(jīng)營情況(億元) 28請務必閱讀正文之后的免責聲明-5-資本開支持續(xù)增長,AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)夯實。2023年ChatGPT-4發(fā)布以來,全球范圍在AI領(lǐng)域的投入持續(xù)加大,谷歌、亞馬遜、微軟、Meta四大云廠資本開支顯著增長。根據(jù)同花順數(shù)據(jù),谷歌、亞馬遜、微軟(不含融資租賃)及Meta四家在2025年(日歷年)第三季度資本開支合計為980.24億美元,同比增長66.16%,環(huán)比增長8.93%;2025年前三季度資本性支出為2599.15億美元,同比增長66.40%。北美云廠資本開支持續(xù)增長的同時,收入規(guī)模亦有增長,具體如下: 圖1:北美云廠資本開支(單季度,億美元)m谷歌w亞馬遜m微軟mmMeta—合計同比1200120080.00%100060.00%80040.00%60020.00%4000.00%200-20.00%0-40.00%谷歌2025年第三季度資本性開支為239.53億美元,同比增長83.39%,環(huán)比增長6.71%;前三季度資本性支出為635.96億美元,同比增長65.96%。經(jīng)營層面,公司25Q3實現(xiàn)收入1023.46億美元,同比增長15.95%,為公司首次單季度營收突破1000億美元;歸母凈利潤349.79億美元,同比增長32.99%。2025年前三季度,谷歌資本性開支占經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額的比重為56.62%。圖2:谷歌單季度營收(億美元)圖3:谷歌資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(億美元)營收同比資本性支出——資本支出/經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額1200100080060040020000.10-0.1700600500400300200060%50%40%30%20%10%0%亞馬遜2025年第三季度資本性開支為350.95億美元,同比增長55.15%,環(huán)比增長請務必閱讀正文之后的免責聲明-6-9.05%;前三季度資本支出為922.97億美元,同比增長67.31%。經(jīng)營層面,公司25Q3實現(xiàn)收入1801.69億美元,同比增長13.40%;歸母凈利潤211.87億美元,同比增長382025年前三季度,亞馬遜資本性開支占經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額的比重為108.51%。圖4:亞馬遜單季度營收(億美元)圖5:亞馬遜資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(億美元)mm營收同比200015001000500050.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%10008006004002000資本性支出——資本支出/經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額160%140%120%100%80%60%40%20%0%微軟2025年第三季度資本性開支為193.94億美元(不含融資租賃同比增長29.96%,環(huán)比增長3.04%;前三季度資本性支出為549.61億美元,同比增長38.27%。經(jīng)營層面,公司25Q3實現(xiàn)收入776.73億美元,同比增長18.43%;歸母凈利潤277.47億美元,同比增長12.49%。2026財年第一季度,微軟資本性開支占經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額的比重為43.04%。圖6:微軟單季度營收(億美元)圖7:微軟資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(財年,億美元)mm營收同比900800700600500400300200025.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%8007006005004003002000資本性支出——資本支出/經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額202120222023202420252026Q160%50%40%30%20%0%Meta2025年第三季度資本性開支為195.82億美元,同比增長133.40%,環(huán)比增長18.41%;前三季度資本性支出為490.61億美元,同比增長113.65%。經(jīng)營層面,公司25Q3實現(xiàn)收入512.42億美元,同比增長26.25%;歸母凈利潤27.09億美元,同比降低82.73%。2025年前三季度,Meta資本性開支占經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額的比重為60.70%。請務必閱讀正文之后的免責聲明-7-圖8:Meta單季度營收(億美元)圖9:Meta資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流(億美元)mm營收同比600500400300200060.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%-10.00%6005004003002000資本性支出——資本支出/經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額70%60%50%40%30%20%10%0%臺積電2025年前三季度營收同比增長41.71%,凈利潤同比增長51.79%。以美元計,臺積電2025年前三季度營收為907.08億美元,同比增長41.71%;凈利潤397.94億美元,同比增長51.79%。第三季度營收為331.0億美元,同比增長40.8%,環(huán)比增長10.1%,此前公司指引為318億至330億美元;毛利率為59.5%,同比增加1.7個百分點,環(huán)比增加0.9個百分點,此前公司指引為55.5%至57.5%。四季度指引方面,管理層預計公司四季度營收將在322億美元至334億美元之間;基于1美元兌30.6新臺幣的匯率假設,管理層預計毛利率將在59%至61%之間。圖10:臺積電收入(億美元)圖11:臺積電凈利潤(億美元)1000.00800.00600.00400.00200.000.00m收入—同比50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%-10.00%450400350300250200500am歸母凈利潤——同比80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%-20.00%臺積電近四個季度資本開支維持高位,先進制程產(chǎn)能供給有望持續(xù)增長。根據(jù)同花順數(shù)據(jù),參考紐約聯(lián)邦儲備銀行匯率,臺積電2025年第三季度資本開支為94.37億美元,25Q2、24Q3分別為101.86、65.43億美元,資本開支仍處于較高水平,先進制程產(chǎn)能供給有望持續(xù)增長;25Q3資本支出經(jīng)營活動現(xiàn)金流凈額的比例為67.34%,處于較為健康的水平,未來的資本開支具備可持續(xù)性。請務必閱讀正文之后的免責聲明-8-圖12:臺積電資本開支與經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額(億美元)資本性支出經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額資本支出/經(jīng)營性活動現(xiàn)金流流量凈額200160.00%200140.00%120.00%100.00%80.00%60.00%6040.00%4020.00%2000.00%0英偉達預計第四季度毛利率環(huán)比上行。2026財年前三季度,英偉達實現(xiàn)收入1478.11億美元,同比增長62.13%;歸母凈利潤771.07億美元,同比增長51.82%。公司持續(xù)加強研發(fā)投入,推動GPU產(chǎn)品迭代升級,在收入規(guī)??焖僭鲩L的同時,憑借產(chǎn)品競爭力等優(yōu)勢,推動各項費用率顯著下降。公司盈利能力在2024年快速上行,隨后相對穩(wěn)定。2024年,公司毛利率為72.72%,同比增加15.79個百分點;凈利率為48.85%,同比增加32.66個百分點,隨后趨于穩(wěn)定。2026財年前三季度毛利率為69.26%,第三季度毛利率為73.4%,公司預計第四季度GAAP準則下的毛利率為74.8%到75.0%,顯示其毛利率仍具備環(huán)比增長動力。圖13:英偉達收入情況(財年,億美元)圖14:英偉達歸母凈利潤情況(財年,億美元)16001400120010008006004002000mm總收入同比140.00%120.00%100.00%80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%9008007006005004003002000mm歸母凈利潤同比700.00%600.00%500.00%400.00%300.00%200.00%100.00%0.00%-100.00%請務必閱讀正文之后的免責聲明-9-圖15:英偉達費用與費用率情況(財年,億美元)圖16:英偉達毛利率與凈利率(財年)m市場、銷售和管理費用mm研發(fā)費用銷售毛利率銷售凈利率市場、銷售和管理費用率研發(fā)費用率80604020080.00%70.00%60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%30.00%25.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%半導體設備單月進口額自2023年6月以來出現(xiàn)顯著增長。本報告對部分海關(guān)總署進口設備種類取簡稱,如下表所示。2023年6月以來,半導體前道設備進口額出現(xiàn)較大增長,單月進口額顯著高于歷史水平。2023年6月至2025年10月,光刻、干法刻蝕、CVD設備進口額分別為254.46、142.75、142.51億美元,光刻類設備占總進口額的31%。2015年1月至2022年12月,光刻設備共進口204.97億美元,占總進口額的23%。表1:半導體前道設備進口額情況(億美元)海關(guān)總署進口設備種類本報告代稱202306-202510201501至202212進口額進口額制造半導體器件或IC的化學氣相沉積裝置CVD20%制造半導體器件或IC的物理氣相沉積裝置PVD40.6450.426%其他制半導體件或集成電路用薄膜沉積設備ALD制造半導體器件或IC的等離子體干法刻蝕機干法刻蝕制造半導體器件或IC的其他刻蝕及剝離設備其他刻蝕機26.1447.615%制半導體器件或集成電路用的分步重復光刻機光刻機A23.5579.569%其他投影繪制電路圖的制半導體件或IC的裝置光刻機B230.91125.4114%制半導體器件或IC的氧化擴散等熱處理設備熱處理46.049%制造半導體器件或集成電路用的離子注入機離子注入機39.1741.245%其他制半導體器件或集成電路用的機器及裝置其他制造設備請務必閱讀正文之后的免責聲明-10-圖17:半導體前道設備單月進口情況(億美元)CVDPVDALD干法刻蝕其他刻蝕光刻機A.光刻機B熱處理a離子注入.其他前道設備50.0045.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.00關(guān)鍵前道設備進口額大幅增長,有望為國產(chǎn)芯片擴產(chǎn)提供有力支撐。參考中芯國際招股說明書中披露數(shù)據(jù),中芯國際“12英寸芯片SN1項目”規(guī)劃月產(chǎn)能3.5萬片,工藝技術(shù)為14nm及以下,項目總投資90.59億美元,生產(chǎn)設備購置及安裝費用約占80%。根據(jù)上述統(tǒng)計數(shù)據(jù),我們假設在芯片代工產(chǎn)線投資額中光刻設備占總設備支出的23%,設備支出占總支出的80%。則2023年6月至2025年10月總計進口254.46億美元,對應總投資金額約為1382.93億美元。參考中芯國際募投項目的投入產(chǎn)出情況,1382.93億美元可轉(zhuǎn)化為53.43萬片/月的12英寸14nm及以下制程的晶圓產(chǎn)能(備注:53.43萬片/每月僅做參考,實際設備投向未知,廠商與工藝存在不確定性)。表2:中芯國際募投項目情況項目名稱總投資金額工藝規(guī)劃產(chǎn)能12英寸芯片SN1項目90.59億美元可實現(xiàn)14nm3.5萬片/月PCB是電子元器件支撐體,提供產(chǎn)品所需電氣連接。印制電路板(PrintedCircuitBoard,簡稱“PCB”),是指在絕緣基板上按預定設計形成導電路徑的電路板。PCB的主要功能是使各種電子零組件形成預定電路的連接,起中繼傳輸作用,是電子產(chǎn)品的關(guān)鍵電子互連件。除了提供電子元器件的電氣連接,PCB也承載著電子設備數(shù)字及模擬信號請務必閱讀正文之后的免責聲明-11-傳輸、電源供給和射頻微波信號發(fā)射與接收等業(yè)務功能,絕大多數(shù)電子設備及產(chǎn)品均需PCB可分為單雙層板、多層板、HDI、FPC與封裝基板。對應下游的廣泛需求,PCB產(chǎn)品具有多樣性,PCB分類標準沒有絕對的規(guī)則,可根據(jù)不同標準進行分類。根據(jù)撓性劃分,可分為硬板、軟板、軟硬結(jié)合板;根據(jù)工藝劃分,可分為通孔板、順序?qū)訅喊?、高密度互連板(HDIboard根據(jù)層數(shù)劃分,可分為單面板、雙面板、多層板;根據(jù)導通結(jié)構(gòu)劃分,可以分為通孔板、微孔板、盲埋孔板;包括應用領(lǐng)域、介質(zhì)材料等因素均可作為劃分標準。目前主要將PCB分為單雙層板、多層板、HDI板、軟板與封裝基板進行討論,多層板及HDI板的發(fā)展主要是提高電路的復雜性和密度,軟板則廣泛應用于消費電子領(lǐng)域。表3:PCB產(chǎn)品分類介紹分類標準產(chǎn)品種類撓性硬板軟板軟硬結(jié)合板以剛性絕緣基材制成,通常指普通的PCB。以柔性絕緣基材制成,輕薄可彎曲,通常使用在消費電子領(lǐng)域。可同時提供硬板的支撐作用和軟板的彎曲特性,滿足三維組裝需求。層數(shù)單面板雙面板多層板僅在絕緣基板一側(cè)表面布線。在絕緣板兩面進行布線,頂、底層通過通孔進行電氣連接。四層或四層以上,由多層的單面板或雙面板熱壓在一起。工藝通孔板順序?qū)訅喊甯呙芏然ミB板所有的連接孔貫穿整個PCB板,制造過程相對簡單,是最基本的PCB。制造過程中逐步增加PCB層數(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)更復雜的層疊結(jié)構(gòu)。HDI板導通孔使用微孔、盲孔、埋孔,可以理解為能夠?qū)崿F(xiàn)更高電路密度的特殊順透到PCB表面也不到達背面。圖18:多層板示意圖壓合等流程。覆銅板開料后,經(jīng)前處理、壓干膜、曝光(使干膜發(fā)生光化學反應)、顯請務必閱讀正文之后的免責聲明-12-影(去除未曝光部分)、蝕刻(形成線路)和去膜,并通過AOI(自動光學檢測)確保內(nèi)層線路無缺陷。接著進行層壓,將內(nèi)層板、半固化片及外層銅箔通過棕化、疊板與熱壓合成為多層板,再鉆孔以形成層間互聯(lián)的導通孔。關(guān)鍵的孔金屬化(如沉銅和電鍍銅)使非金屬孔壁沉積導電層以實現(xiàn)電氣連接;外層則通過壓膜、曝光、顯影、圖形電鍍(二次銅和錫保護)、堿性蝕刻和退錫形成外層線路。后續(xù)進行阻焊(如絲印綠油并曝光顯影以保護線路和絕緣)及字符印刷,再進行表面處理(如HASL、ENIG或OSP等以防氧化并保證可焊性),最后通過成型切割、電測(如飛針或?qū)S脵C測試)和終檢完成制作。整個流程的核心在于圖形轉(zhuǎn)移、打孔與孔金屬化,確保線路精確且層間可靠互聯(lián),從而為電子元器件提供支撐與連接。圖20:常規(guī)PCB生產(chǎn)工序PCB核心原材料為覆銅板。PCB原材料主要包含覆銅板、銅箔、銅球、金鹽等,覆銅板的主要原材料包含銅箔、樹脂、玻纖布。銅箔作為PCB電路布線的重要載體,是PCB的核心原材料,同時也具備電磁屏蔽等功能。1)在一般的PCB成本結(jié)構(gòu)中,原材料覆銅板、銅箔、磷銅球、油墨分別占比30%、9%、6%、3%,原材料合計占比約50%,制造費用占比20%,直接人工占比20%。2)一般的覆銅板成本結(jié)構(gòu)中,原材料銅箔、樹脂、玻纖布及其他材料分別占比42%、26%、19%、3%,原材料合計占比約90%,制造費用占比7%,人工費用占比4%。從成本端看,PCB原材料成本占比約50%,覆銅板原材料成本占比約90%。請務必閱讀正文之后的免責聲明-13-圖21:PCB成本結(jié)構(gòu)圖22:覆銅板成本結(jié)構(gòu)n覆銅板制造費用n直接人工銅箔磷銅球油墨.其他銅箔樹脂u玻纖布制造人工其他原材料4%3%7%42%7%42%19%26%3%12%30%6%9%20%20%覆銅板(CopperCladLaminate,簡稱CCL)全稱為覆銅箔層壓板,是將增強材料浸以樹脂膠液,一面或兩面覆以銅箔,經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料,擔負著印制電路板導電、絕緣、支撐三大功能,是制作印制電路板的核心材料。粘結(jié)片(PP)又稱半固化片,是覆銅板生產(chǎn)過程中的前道產(chǎn)品,粘結(jié)片在較大程度上決定了覆銅板的整體性能,系覆銅板產(chǎn)品的配方技術(shù)與核心附加值之體現(xiàn)。根據(jù)機械剛性,覆銅板可以分為剛性覆銅板和撓性覆銅板兩大類。根據(jù)增強材料和樹脂品種的不同,剛性覆銅板主要可分為玻纖布基板(FR-4)、紙基覆銅板、復合基板、金屬基板,玻纖布基板(FR-4)是目前PCB制造中用量最大、應用最廣的產(chǎn)品。覆銅板的整個生產(chǎn)工藝流程主要包含調(diào)膠、上膠、裁片、排版、壓合、裁切和檢驗等六項主要步驟,可分為三階工序,第一階工序為調(diào)膠;第二階工序為上膠、烘干、裁片;第三階工序為疊配、壓合、裁切、檢驗。其中,第一、二階工序形成的產(chǎn)品即為粘結(jié)片,再經(jīng)過第三階工序形成覆銅板。圖23:粘結(jié)片與覆銅板關(guān)聯(lián)圖24:覆銅板生產(chǎn)流程2024年P(guān)CB全球市場規(guī)模約750億美元,預計到2029年達到937億美元,CAGR為4.6%。以銷售收入計,全球PCB市場規(guī)模從2020年的620億美元增長至2024年的750億美元,2020-2024年CAGR為4.9%;預計2029年達到937億美元,2024-2029年請務必閱讀正文之后的免責聲明-14-CAGR為4.6%。按產(chǎn)品區(qū)分,單雙面板、多層板、HDI、FPC、封裝基板在2024年市場5.7%、3.9%、6.7%。按應用領(lǐng)域劃分,AI&HPC、網(wǎng)絡通信、消費電子、汽車電子、其他領(lǐng)域在2024年的市場規(guī)模分別為60、95、367、94、134億美元,預計2024-2029年CAGR分別20.1%、4.4%、2.7%、3.4圖25:PCB市場規(guī)模-按產(chǎn)品分布(億美元)圖26:PCB市場規(guī)模-按應用領(lǐng)域分類(億美元)350300250200500mm2024年市場規(guī)模2024-2029年CAGR2866.7%5.7%3.9%1293.9%129128128792.6%單雙面板多層板HDIFPC封裝基板8.0%4007.0%3506.0%3005.0%2504.0%2003.0%1502.0%1001.0%500.0%02024年市場規(guī)模2024-2029年CAGR36720.1%134959495604.4%2.7%3.4%4.4%2.7%0.7%AI&HPC網(wǎng)絡通信消費電子汽車電子其他25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%高多層(MLPCB)與高密度互連板(HDI)有望迎來更快發(fā)展。全球范圍大規(guī)模的AI資本投入加速推動新一代服務器、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設施的建設和升級換代,從而大幅提升對用于高速運算、高密度互連的高端PCB產(chǎn)品需求,高多層和HDI板有望迎來更快發(fā)展。2024年全球14層及以上MLPCB市場規(guī)模約56億美元,預計到2029年達到97億美元,2024-2029年CAGR約11.6%。按不同應用領(lǐng)域看,2024年全球14層及以上高多層板的市場規(guī)模在AI&HPC、網(wǎng)絡通信、智能終端、汽車電子分別為15、11、17、8億美元,預計2024-2029年CAGR分別為21.8%、9.6%、5.0%、8.1%。圖27:2024年14層及以上MLPCB市場規(guī)模(億美元)圖28:2024-2029年14層及以上MLPCB市場規(guī)模CAGR6420市場規(guī)模占比27%30%27%820%8514%59%AI&HPC網(wǎng)絡通信智能終端汽車電子其他35%30%25%20%15%10%5%0%25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%21.8%11.6%9.6%8.1%5.0%3.0%AI&HPC網(wǎng)絡通信智能終端汽車電子其他合計2024年全球高階HDI(三階及以上)市場規(guī)模約60億美元,預計到2029年達到96億美元,2024-2029年CAGR約9.9%。按不同應用領(lǐng)域看,2024年全球高階HDI的市場規(guī)模在AI&HPC、網(wǎng)絡通信、智能終端、汽車電子應用領(lǐng)域分別為13、7、29、6億美元,請務必閱讀正文之后的免責聲明-15-預計2024-2029年CAGR分別為20.3%、8.1%、5.8%、8.6%。圖29:2024年高階HDI板市場規(guī)模(億美元)圖30:2024-2029年高階HDI板市場規(guī)模CAGR3530252050mm市場規(guī)模占比2948%22%10%10%8%AI&HPC網(wǎng)絡通信智能終端汽車電子其他60%50%40%30%20%10%0%25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%20.3%8.1%9.9%8.1%5.8%3.9%AI&HPC網(wǎng)絡通信智能終端汽車電子其他合計MLPCB&HDI技術(shù)呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢:1)層數(shù)增加。為支持更加復雜、精確、高速的電子功能,PCB的設計向更高層數(shù)及集成度的方向發(fā)展。部分PCB廠商大規(guī)模生產(chǎn)的MLPCB層數(shù)已經(jīng)達到14層及以上,線寬/線距逐漸從主流的100/100μm向50/50μm縮小,以在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)更高的布線密度。2)高密度互連技術(shù)。HDI技術(shù)通過采用盲孔、埋孔、疊孔等先進鉆孔技術(shù),實現(xiàn)比傳統(tǒng)通孔更小的孔徑與布線間距。MLPCB結(jié)合高密度互連技術(shù),能夠有效解決多層間復雜信號的互連問題。3)HDI技術(shù)向更高階發(fā)展。高階HDI指三階及以上的HDI(3+N+3或以上結(jié)構(gòu)),具有高密度、高頻、信號處理、高速等性能優(yōu)勢。高階HDI線寬線距從100μm縮減至40μm,盲孔直徑從150μm縮減至60μm,縱橫比從10:1提升至25:1、30:1,進一步實現(xiàn)高密度集成與微型化。4)高頻高速材料升級。為滿足日益增長的高速數(shù)據(jù)傳輸需求,高頻低損耗材料的應用已成為高多層PCB技術(shù)發(fā)展的重要方向。越來越多高多層PCB廠商已經(jīng)從使用M4、M6材料發(fā)展至使用M7、M8等高速材料,以有效降低能量并確保高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性,未來將向使用M9等更低損耗等級的材料持續(xù)發(fā)展。高速覆銅板通常以松下電子Megtron序列作為規(guī)格劃分,介電常數(shù)(Dk)和介質(zhì)損耗因子(Df)是衡量覆銅板電性能、決定應用等級的核心參數(shù)。Dk也稱電容率,表示材料在電場作用下儲存電能的能力,DK值越低,電信號在材料中傳播的速度越快,延遲越低。Df用于衡量材料消耗電能(轉(zhuǎn)化為熱能)程度的指標,Df值越低,信號在傳輸過程中的能量損耗越小,衰減也越小,能提高信號完整性。請務必閱讀正文之后的免責聲明-16-圖31:不同頻率下的介電常數(shù)與傳輸損耗圖32:不同頻率下的介質(zhì)損耗因子與傳輸損耗根據(jù)不同的Df和Dk,將覆銅板分為普通板材、中等損耗、低損耗、較低損耗、超低損耗和極低損耗等,中等到極低損耗分別對應松下電子的M2、M4、M6、M7、M8。其中M7級別覆銅板對應Dk為3.5、Df為小于0.004,支持112Gbps的信號傳輸速度。長期以來,尖端高頻、高速覆銅板關(guān)鍵原材料被美國、日本等國外廠商壟斷,隨著AI與HPC需求的增長,高速覆銅板材料國產(chǎn)替代迎來發(fā)展機遇。2025年10月,印制電路用覆銅板進口均價為4.65萬美元/噸,同比增長69%;出口均價為0.88萬美元/噸,同比增長25%。圖33:高速覆銅板分級請務必閱讀正文之后的免責聲明-17-圖34:印制電路用覆銅板進口均價(萬美元/噸)圖35:印制電路用覆銅板出口均價(萬美元/噸)am進口均價—同比am出口均價——同比5.004.003.002.001.000.0080%60%40%20%0%-20%-40%1.201.000.800.600.400.200.0080%80%60%40%20%0%-20%-40%覆銅板的Dk與Df由銅箔、樹脂、玻纖以及其他填料共同決定。信號在PCB線路板的傳輸過程中的損失主要包括介電損失、導體損失、輻射損失和泄露損失四個部分,其中導體損失主要與作為信號傳輸介質(zhì)的銅箔相關(guān),介電損失主要與PCB中所使用的介電材料相關(guān),輻射損耗和泄露損耗一般與線路板的設計密切相關(guān)。隨著高頻高速場景下PCB的需求增長,樹脂、玻纖布和銅箔等高速材料迎來發(fā)展。1)樹脂從中損耗(Df:0.015@10GHz)向極低損耗(Df:0.0005@10GHz)發(fā)展,從普通環(huán)氧體系向改性環(huán)氧、氰酸酯、聚苯醚、改性碳氫、聚四氟乙烯等方向發(fā)展,使整個樹脂體系極性大幅度降低,PCB加工難度增加,層壓溫度升高,加工設備隨之變化。2)玻纖布,從電子E布至低Dk布、第2代低Dk布、石英布等。玻璃布的介電常數(shù)、介質(zhì)損耗不斷下降,但布的脆性及加工難度增大,玻璃布廠商制作的玻璃布出現(xiàn)中空纖維的概率增加,且玻璃布自身漲縮性能波動大,給PCB多層板壓合對位帶來挑戰(zhàn)。3)銅箔,從普通高溫延展性銅箔發(fā)展到反轉(zhuǎn)處理銅箔、RTF2、RTF3、高速低輪廓銅箔、HVLP2、HVLP3、HVLP4等。為滿足高頻下減少導體損耗的需求,銅箔表面粗糙度不斷下降,與基材的物理結(jié)合力降低,結(jié)合力主要依靠銅箔處理面的偶聯(lián)劑通過化學鍵與基材結(jié)合,偶聯(lián)劑技術(shù)顯著影響銅箔與不同樹脂體系的結(jié)合力,一旦銅箔選擇不匹配,可能出現(xiàn)銅箔鼓泡或掉焊盤問題。4)填料,從普通塊狀發(fā)展到球形填料、中空填料、導熱填料、相比漏電起痕指數(shù)填料等,為降低材料CTE(熱膨脹系數(shù)),填料占比從20%增至70%以上,填料類型變化及比例增加給PCB鉆孔、外形、除膠等帶來較大影響。高頻高速PCB推動樹脂從中損耗(DGHz)發(fā)展,從普通環(huán)氧體系向改性環(huán)氧、氰酸酯、聚苯醚、改性碳氫、聚四氟乙烯等方向發(fā)展。目前介電性能從強到弱依次為聚四氟乙烯(PTFE)、碳氫樹脂、改性PPO、PPO。聚苯醚(PPO/PPE)是目前高頻高速領(lǐng)域的主要材料;聚四氟乙烯(PTFE)是目前介電性能最優(yōu)異的基體樹脂,但PTFE本身存在機械強度差、線膨脹系數(shù)高、導熱性不佳和成型工藝困難等挑戰(zhàn),需通過無機填料填充(如陶瓷顆粒)或與聚苯硫醚等工程塑料共混改性來提升綜合性能;碳氫樹脂介電性能優(yōu)異且加工工藝與傳統(tǒng)FR-4相似,有望成為高頻高速板的重要選擇。請務必閱讀正文之后的免責聲明-18-表4:常用樹脂的介電性能表基體樹脂Dk(1MHz)Df(1MHz)環(huán)氧樹脂3.5~3.90.025改性環(huán)氧樹脂3.4~3.60.02PI3.60.008BT2.9~3.20.0015~0.0030CE2.7~3.00.003~0.005PPO2.450.007改性PPO2.50.001碳氫樹脂2.2~2.60.001~0.005PTFE2.10.0004電子級玻璃纖維布是由電子級玻璃纖維紗(E玻璃纖維/無堿玻璃纖維制成的紗線,一般單絲直徑9微米及以下)織造而成,可提供雙向(或多向)增強效果,屬于重要的基礎(chǔ)性材料,簡稱“電子布”。低介電、低膨脹、超低損耗性能的特種玻纖布已成為支撐新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵材料。特種玻纖布主要分為低介電玻璃布和低膨脹玻璃布。1)低介電玻璃布(LowDk),特征為低介電常數(shù)和低介電損耗因子主要用于主板基材,即PCB底板,實現(xiàn)系統(tǒng)級電路整合,應用場景為AI服務器、數(shù)據(jù)中心交換機、5G基站、電腦手機等。2)低熱膨脹系數(shù)玻纖布,強度較高,熱膨脹系數(shù)較低,能夠較好解決芯片發(fā)熱問題,提高封裝穩(wěn)定性。多用于高端芯片封裝,下游包括AI服務器、交換機、高端消費電子等。表5:特種玻纖布分類分類特征主要用途日東紡命名低介電玻璃布(LowDk)一代布二代布Q布Low-Dk纖維布,低介電常數(shù)和低介電損耗因子比一代布更低的介電常數(shù)和介電損耗因子比二代布更低的介電常數(shù)和介電損耗因子PCBNEGlassNERGlass低膨脹玻璃布LowCTE低熱膨脹系數(shù)和高強度封裝基板T-GlassPCB銅箔是沉積在線路板基底層上的一層薄的銅箔,是CCL及PCB制造的重要原材料,起到傳輸信號的作用。作為PCB線路板中信號傳輸?shù)闹饕橘|(zhì),電子電路銅箔自身的性能,以及后續(xù)加工過程中的工藝對信號傳輸性能發(fā)揮著決定性作用。按性能水平劃分,電子銅箔可分為一般常規(guī)型和高端型銅箔兩大類。高端型銅箔主要品種包括:1)高頻高速電子電路用極低輪廓銅箔;2)IC封裝基板及高端HDI板用極薄銅箔;2)高端撓性PCB專用銅箔;4)大電流、大功率基板用厚銅箔;5)鋰電池用極薄/高抗力性銅箔;6)特殊功能銅箔等。低輪廓電解銅箔可按表面粗糙度(Rz)的大小劃分為超低輪廓銅箔(VLP)、低輪請務必閱讀正文之后的免責聲明-19-廓反轉(zhuǎn)銅箔(RTF)、極低輪廓銅箔(HVLP)三大類。RTF銅箔和HVLP銅箔系高性能電子電路中的高頻高速基板用銅箔,具有較低的表面輪廓度,傳送信號損失低,阻抗小等優(yōu)良介電特性。目前HVLP已發(fā)展出四個世代的品種,應用于甚低損耗(VeryLowLoss)、超低損耗(UltraLowLoss)等級的覆銅板以及對應的多層板制造。表6:低輪廓電解銅箔品種及Rz等級低輪廓電解銅箔品種類別代號壓合面粗糙度(Rz(μm)較低輪廓銅箔(VLP)VLPRTF1(2.0)~4.2低輪廓反轉(zhuǎn)銅箔(RTF)RTF2RTF3HVLP1≤2.5≤2.0極低輪廓銅箔(HVLP)HVLP2HVLP3HVLP4≤1.0≤0.5銅箔粗糙度對導體損失的影響在于:1)銅箔的粗糙度越大會導致信號傳輸路徑的延長,導體阻抗增大;2)交流電頻率增大導致靠近導體表層區(qū)域的電流密度相應逐漸增大,形成趨膚效應。銅箔中的趨膚深度與電信號的頻率呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系,信號頻率越高趨膚深度越小,電流也就越集中在銅箔的表層區(qū)域傳導。高頻下趨膚效應導致銅箔導體的有效電流傳導截面積顯著降低,導體電阻增大,疊加電流密度增大,以熱量形式的能量損失增大,信號完整性劣化。降低銅箔表面粗糙度有利于抑制趨膚效應,減少銅箔在信號傳輸過程中產(chǎn)生的熱損失,提高線路板中傳輸線的信號完整性。根據(jù)趨膚深度的計算公式,當電信號的頻率為1GHz時銅箔的趨膚深度僅為2.09μm。HVLP銅箔具有相對較低的表面粗糙度,有利于抑制趨膚效應對信號傳輸?shù)牟焕绊?。HVLP的關(guān)鍵性能,主要為兩大項目,即極低且均勻一致的表面低粗糙度,以及高穩(wěn)定的銅箔剝離強度。由于銅箔需要在表面近似平滑狀極低粗糙度的同時兼顧高剝離強度,技術(shù)上面臨更大挑戰(zhàn)。銅箔與板材之間的結(jié)合力是衡量可加工性和可靠性的一項重要指標。銅箔與板材之間充分的結(jié)合力不僅有利于保證覆銅板生產(chǎn)過程的成品率和良率,而且可以有效降低PCB生產(chǎn)過程中出現(xiàn)分層爆板的概率以及終端應用過程中失效的風險。銅箔與板材之間的結(jié)合作用力主要由機械結(jié)合力和化學結(jié)合力構(gòu)成。其中,機械結(jié)合力主要來源于銅箔與板材之間相互交錯形成的互鎖結(jié)構(gòu)提供的咬合力;化學結(jié)合力主要源自銅箔壓合面硅烷偶聯(lián)劑與板材中樹脂活性官能團之間形成的化學鍵。請務必閱讀正文之后的免責聲明-20-圖36:趨膚深度與工作頻率之間的相互關(guān)系曲線圖37:影響銅箔與板材結(jié)合力的因素隨著PCB向高多層、高密度、高頻高速方向的演進(即MLPCB&HDI的發(fā)展),其制造工藝正經(jīng)歷持續(xù)迭代。工藝步驟與生產(chǎn)周期遠超常規(guī)多層板,下圖所示為一款7+12+7高階多層加速卡PCB制作流程,子板在內(nèi)層制作完成后逐層增加,圖形轉(zhuǎn)移、打孔、孔金屬化與壓合等核心工序在每一層子板的制作中均需重復進行,其工藝步驟、對位精度要求和生產(chǎn)周期遠超常規(guī)多層板。單一工序面臨更高要求,傳統(tǒng)的減成法圖形轉(zhuǎn)移工藝在處理極細線路與高精度互連時逐漸面臨瓶頸,高頻通信時過孔的寄生效應對信號完整性的影響難以忽略,改良型半加成法(MSAP)和背鉆(BackDrilling)等先進工藝變得日益關(guān)鍵。圖38:一款AI服務器加速卡PCB(7+12+7)制作流程PCB圖形形成路徑可分為減成法、加成法與半加成法。1)減成法(subtractive請務必閱讀正文之后的免責聲明-21-process采用覆銅箔層壓板表面形成抗蝕線路圖形后,通過選擇性蝕刻去除多余銅箔,得到導體圖形。減成法工藝成熟、穩(wěn)定,是PCB制造的主流技術(shù)。2)加成法(additiveprocess),采用含光敏催化劑的絕緣基板,在按線路圖形曝光后使需要導電線路區(qū)域活化、沉銅,通過選擇性化學鍍銅(厚銅)得到導體圖形,其不存在蝕刻(減法)過程。加成法能做到小于10μm的高密度細線路,但在與基板結(jié)合力和線路導電可靠性方面存在不足。3)半加成法(semi-additiveprocess,SAP),采用絕緣基板進行化學沉銅得到薄銅箔,通過印制抗鍍圖形(負像)和圖形電鍍加厚導體,將多余薄銅箔快速蝕刻除去得到導體圖形。以沉積銅導體(加法)為主,又輔以快速蝕刻(減法)過程。半加成法使導體有一定厚度,保證了線路的導電性,而蝕刻的是薄銅層,快速蝕刻(閃蝕)有利于細線路制作,可加工最小線寬/線距小于30μm。圖39:減成法、加成法與半加成法示意圖改進型半加成法(modifiedsemi-additiveprocess,MSAP)在滿足細線路要求同時增強銅箔與絕緣層之間的結(jié)合力。MSAP采用覆銅板或絕緣板上壓合銅箔構(gòu)成導體層,若銅箔層較厚,先采取化學蝕刻減薄銅層,如減薄銅把35μm或18μm的厚銅箔層蝕刻至12μm或9μm以下,然后再制作線路圖形。如果采用的是薄銅箔覆銅板,或壓合的是薄銅箔,就不需減薄銅過程。MSAP比SAP穩(wěn)定和質(zhì)量可靠,目前可應用在HDI板與IC載板制造中。請務必閱讀正文之后的免責聲明-22-圖40:改進型半加成法工藝示意圖鉆孔工序是指用一種專用工具在PCB板上加工出各種導通孔,經(jīng)金屬化電鍍后成為層與層的連接線路,以實現(xiàn)多層板的層間互連互通。一般情況下,孔徑≥0.15mm時會采用機械鉆孔方式,而孔徑<0.15mm時則多采用激光鉆孔方式。1)通孔(PTH),是最基礎(chǔ)的互連方式,先用機械鉆頭在層壓好的板上鉆孔,再通過孔金屬化實現(xiàn)電氣導通。2)背鉆孔,對通孔的進一步優(yōu)化,作用在于消除殘樁可能帶來的信號反射和失真。3)微孔,通常指直徑小于0.15mm的孔,需要使用激光鉆孔實現(xiàn)。4)盲孔與埋孔,是兩種不貫穿整板的高密度孔,盲孔從表面連接到內(nèi)層,埋孔完全隱藏在內(nèi)層之間,都需要在層壓前逐層加工,通常采用激光鉆孔。背鉆在高頻高速多層板中作用凸顯。在PCB互聯(lián)設計中,通孔是信號層間傳輸?shù)臉蛄?,但并不是所有層都需要導通。在高頻通信中,無效連接位置(stub)若未去除,會充當諧振天線,產(chǎn)生阻抗不連續(xù)并在較高頻率下存在輻射。背鉆通過消除stub,能夠提高高頻信號的穩(wěn)定性、改善信號傳輸、減少干擾、減少孔內(nèi)阻抗,是提升高速信號質(zhì)量的關(guān)鍵工藝。隨著高端PCB層數(shù)增加、速率升級,stub長度對信號完整性的影響更加突出,對于傳輸速率達到112GB/s及以上的高速系統(tǒng),背鉆Stub容忍極限降低到0.1524mm以下,同時不同位置的板厚存在一定的差異,對背鉆工藝提出了更大的挑戰(zhàn)。圖41:HDI板中導通孔示意圖圖42:背鉆孔示意圖請務必閱讀正文之后的免責聲明-23-GPU廠商持續(xù)升級服務器,推動高端PCB產(chǎn)品創(chuàng)新。英偉達在2025年先后更新其產(chǎn)品路線圖,其在GTC2025上推出的VR300(Ultra)有望使用PCB背板替代銅纜;隨后推出了RubinCPX解決方案,將VR200系列擴充為VR200NVL144和VR200NVL144CPX,再次提高PCB用量、工藝和材料要求。高端PCB產(chǎn)品形態(tài)有望跟隨服務器持續(xù)更新,新產(chǎn)品疊加工藝與材料升級有望支撐高端PCB產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長。圖43:英偉達服務器路線圖Kyber機架架構(gòu)有望使用PCB背板取代銅纜。英偉達在GTC2025上推出了RubinRubinUltraNVL576,RubinUltraNVL576的Kyber機架架構(gòu)與GB300NVL72的Oberon機架架構(gòu)相比,主要有以下區(qū)別:1)計算托盤旋轉(zhuǎn)90度。Kyber將計算托盤旋轉(zhuǎn)90度呈刀片狀排列以實現(xiàn)更高的機2)單機架芯片數(shù)達576個。單個Kyber機架包含四個罐體,每個罐體包含18個計算托盤,每個計算托盤包含2個RubinUltraGPU和2個VeraCPU,整個機架含有144個GPU(576個芯片)。3)PCB背板替代銅纜背板??紤]在更小的空間內(nèi)布置電纜的難度過高,Kyber將采用PCB背板取代銅纜,作為GPU與機架內(nèi)NVSwitch之間的擴展鏈路。機架背面的NVSwitch托盤通過PCB背板的背面連接到計算托盤。請務必閱讀正文之后的免責聲明-24-圖44:Oberon與Kyber機架對比圖分析指出,CPX方案的推出對推理而言是一項顛覆性突破,其重大意義僅次于2024年3月推出的GB200NVL72Oberon架構(gòu)。CPX的推出將VR200擴展至三種配置,1)VR200NVL144:包含18個computetray,每個computetray搭載4顆RubinGPU和2顆CPU,不含CPX;2)VR200NVL144CPX:在VR200NVL144基礎(chǔ)上,每個computetray額外搭載8顆RubinCPXGPU;3)VeraRubinCPXonly:包含18個computetray,每個tray搭載8個RubinCPXGPU+2個VeraCPU,可與VRNVL144配合使用。因此VR200機架產(chǎn)品可以為1)VRNVL144、2)VRNVL144CPX、3)VRNVL144CPX加VRCPX的雙機架形式。新一代VR200沿用18個Computetray+9個Switchtray的基本架構(gòu),但每個computetray新增八顆RubinCPXGPU,并搭配一顆VreaCPU、四顆RubinGPU和八張CX9高速網(wǎng)卡。請務必閱讀正文之后的免責聲明-25-圖45:VR200的三種架構(gòu)示意圖圖46:VR系列機架組成VRNVL144CPX采用無線纜設計。為應對GB200/GB300機柜中布線空間受限、可靠性低等挑戰(zhàn),VRNVL144CPX采用無線纜設計。Overpass被替換為Paladin板對板連與ConnectX網(wǎng)卡的線纜、連接PCIe至前端BluefieldDPU及本地NVMe存儲的線纜,以請務必閱讀正文之后的免責聲明-26-及其他側(cè)邊帶線纜均被取消。圖47:VRNVL144CPXComputeTray側(cè)視圖為適應這種無線纜設計,Bianca板上半部分的CX-9網(wǎng)卡從機箱后半部移至前半部。在GB200/GB300機型中,Bianca板與CX-7/8之間的PCIe信號傳輸距離短于CX-7/8與OSFP接口籠之間的傳輸距離。當需要將200G以太網(wǎng)/InfiniBand信號從計算托盤后部的網(wǎng)卡傳輸至前部OSFP接口時,由于單通道200Gbit/s速率下PCB信號損耗過高,必須采用Overpass橋接。而在CPX設計中,網(wǎng)卡與OSFP接口距離縮短后,單通道速率較低的PCIeGen6信號(64Gbit/s單向)得以通過PCB走線完成長距離傳輸。盡管PCIeGen6信號在PCB上的驅(qū)動仍具有挑戰(zhàn)性,但通過升級PCB材料可確保良好的信號完整性。圖48:VRNVL144CPXComputeTray拓撲圖VRNVL144CPX單套computetrayPCB價值約3000美元。根據(jù)臺灣電路板協(xié)會信息,VRNVL144CPX服務器在PCB上有四大創(chuàng)新。1)新增四塊CPX板,采用22層五階HDI結(jié)構(gòu)并使用M9材料(HVLP4銅箔+Q布),單板價值量接近現(xiàn)行GB200的請務必閱讀正文之后的免責聲明-27-Bianca主板。2)新增44層Midplane,采用M9高階材料主板升級,層數(shù)提升至24層6階HDI,并導入HVLP4銅箔,單板價值提升逾三成。4)NVSwitch板升級,層數(shù)增至32層通孔,并全面升級M9材料,以支持更高速的GPU互聯(lián)。綜合計算,單套computetray的PCB價值相較GB200/300世代增加近300%,每套約3000美元。封裝技術(shù)有望向CoWoP(Chip-on-Wafer-on-PCB)演進。CoWoP是目前主流的CoWoS的衍生變體,結(jié)構(gòu)上的核心差異在于CoWoP將使用高質(zhì)量的基板級PCB(Substrate-LevelPCB,SLP)取代CoWoS中的底層基板。相較于CoWoS或者CoPoS中信號經(jīng)由基板、BGA球柵陣列再到主板PCB的傳輸路徑,CoWoP通過去除封裝基板和BGA焊球來簡化封裝,可實現(xiàn)信號通過中介層后直接進入PCB布線層的傳輸路徑,從而縮小信號與電源傳輸距離、降低損耗,提升熱擴散效率和系統(tǒng)整體可靠性。CoWoP工藝對PCB提出更高要求。CoWoP技術(shù)嘗試將整個芯片和硅組件直接安裝到PCB上,其中PCB不僅提供電氣連接,還可通過先進的HDI或mSAP\SAP工藝整合細間距再分配層來承擔額外的責任。硅組件直接安裝在PCB上,對PCB的熱膨脹系數(shù)提出更高要求。CoWoP一方面要求PCB具備類載板級精度,在布線密度、線寬線距等方面接近載板以實現(xiàn)硅組件的直接連接,另一方面也要求PCB熱膨脹系數(shù)與硅組件相匹配,在工藝和材料上均對PCB提出了更高要求。圖49:CoWoS、CoPoS、CoWoP對比圖請務必閱讀正文之后的免責聲明-28-材料升級、工藝迭代、產(chǎn)品創(chuàng)新,AI驅(qū)動PCB產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展。受益于MLPCB與HDI等高端產(chǎn)品的需求釋放,PCB產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)上市公司在2025年前三季度經(jīng)營情況普遍較好。1)PCB制造環(huán)節(jié),勝宏科技前三季度營收141.17億元,同比增長83.40%;歸母凈利潤32.45億元,同比增長324.38%;資本開支36.54億元,同比增長379.90%;毛利率35.85%,同比+14.30ppts。滬電股份前三季度營收135.12億元,同比增長49.96%;歸母凈利潤27.18億元,同比增長47.03%;資本開支21.04億元,同比增長60.62%;

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