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【国金计算机&电子】正在半导体化的PCB 总结

核心内容

随着AI技术的发展，PCB（印刷电路板）正经历从传统电子组件向半导体级核心互联介质的跃迁。这一转变主要源于AI推理架构的演进、硬件密度的提升以及封装技术的革新，推动PCB在材料、工艺、设计精度等方面向半导体领域靠拢，成为AI系统算力释放效率的关键瓶颈环节。

主要观点

• AI推理瓶颈转向显存带宽：在Transformer架构下，大模型推理分为Prefill与Decode两个阶段，前者为计算密集型，后者为显存带宽密集型。这种不对称性促使PCB向更高密度、更高带宽、更高层数方向发展。
• Rubin系列开启硬件密度新时代：英伟达在GTC 2025上发布Rubin系列路线图，推动PCB用量和价值量同步提升。2026年Vera Rubin NVL144平台量产，2027年Rubin Ultra NVL576平台将实现更高算力与互联带宽。
• 正交背板成为PCB半导体化的标志：Rubin Ultra采用78层M9级正交背板，替代传统铜缆实现GPU全互联，标志着PCB从“连接件”向“芯片最后一层封装载体”跃迁。
• CoWoP方案打破PCB与封装基板边界：CoWoP（Chip-on-Wafer-on-PCB）方案将硅中介层与GPU/HBM直接安装在强化型PCB上，使PCB承担原本封装基板的功能，成为AI系统的核心互联介质。
• M9材料体系推动工艺升级：M9级覆铜板采用第三代Low DK石英布、HVLP4/5铜箔等新材料，大幅提升了PCB的信号完整性、电源完整性和热管理能力，工艺难度和成本显著上升。
• PCB行业壁垒显著提升：政策、资金、技术、环保及客户认证等多重壁垒使行业向头部集中，形成高门槛的高端制造格局。

关键信息

技术升级

• HBM封装基板：HBM4引入要求中介层支持千位级I/O，推动PCB向更高密度方向发展。
• 高层数设计：GB300服务器PCB层数从10层跃升至20层以上，部分高端型号达34至64层。
• 正交背板：Rubin Ultra NVL576采用78层M9级正交背板，替代铜缆实现GPU全互联。
• CoWoP工艺：PCB承担原本封装基板功能，成为芯片最后一层封装载体，单颗GPU配套PCB价值量高达600美元。
• 材料升级：M9材料体系包括第三代Low DK石英布、HVLP4/5铜箔、碳氢树脂等，介电损耗降至0.0015以下，最小线宽/线距达10μm/10μm。

市场与行业影响

• 市场增长：高盛预测2025-2030年AI服务器需求将增长约4.3倍，高端PCB市场空间预计2027年达6亿美元，2028年将超过20亿美元。
• 供需失衡：M9材料和HVLP铜箔供应紧张，导致加工难度与成本上升，推动PCB价值中枢上移。
• 行业集中度提升：政策、资金、技术、环保及客户认证等壁垒推动行业向头部企业集中，格局持续优化。

相关标的

国内

• 胜宏科技
• 鹏鼎控股
• 沪电股份
• 广合科技
• 生益科技
• 景旺电子
• 东山精密
• 世运电路

海外

• 东山精密
• 工业富联
• 中际旭创
• 天孚通信
• 中钨高新
• 天岳先进
• 新易盛
• 兆易创新
• 大普微
• 源杰科技
• 欧科亿
• 英维克
• 唯科科技
• 领益智造

其他相关公司

• Intel
• SK海力士
• Lumentum
• 闪迪
• 高通
• 博通
• Marvell
• 铠侠
• 美光
• 中微公司
• 北方华创
• 拓荆科技
• 长川科技

风险提示

1. AI服务器出货及PCB升级不及预期：若AI服务器量产节奏放缓或PCB层数/孔径升级速度不及预期，将影响行业增长逻辑。
2. 新工艺商业化进度不及预期：如CoWoP、正交背板等关键工艺若推迟量产，将影响相关厂商业绩。
3. 原材料供应紧张及价格波动：HVLP4铜箔、M9树脂、Q布等关键材料仍处于紧缺状态，可能挤压PCB厂商毛利率。
4. 行业扩产节奏过快：若产能释放速度超过需求增长，可能引发中低端市场价格战，影响整体毛利率。
5. 大客户订单波动及客户集中度高：头部厂商对英伟达等核心客户依赖度高，客户路线变化可能影响订单兑现节奏。

行业趋势

PCB行业正从传统电子制造向技术密集型高端制造转型，其技术门槛、认证周期及行业属性已与半导体封装趋同。随着AI算力需求的激增，PCB在系统BOM中的占比持续上升，成为AI硬件设计与制造中的核心组件之一。