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AI浪潮推动PCB产业迭代升级

核心观点

随着AI算力需求的爆发，PCB行业正经历从传统多层板向高密度互连（HDI）板的转型升级。AI服务器、数据中心及云基础设施的扩展，使得对高性能、高密度互连和散热效率的要求不断提升，推动高阶HDI板和高多层板成为增长最快的PCB产品。

AI算力推动PCB需求增长

算力服务器推动PCB向高多层演进

• 算力服务器PCB作为算力基础设施的物理载体和信号中枢，功能已从基础电路连接演变为支撑高性能计算的核心技术平台。
• 算力服务器PCB主要包括：AI服务器加速板、UBB及交换板、CPU主板，以及存储、内存、网卡等配板。
• 随着AI服务器的升级，GPU主板将逐步从高多层板升级为HDI板，小型AI加速器模组通常使用4-5阶的HDI板实现高密度互联。

AI服务器带动HDI需求快速增长

• HDI板因其高密度、高信号完整性和优异散热性能，成为AI服务器、高速光模块（400G、800G）、卫星通信和AI边缘设备的首选方案。
• 根据Prismark预测，2023-2028年AI服务器相关HDI的年均复合增速将达到16.3%，是PCB市场中增速最快的细分品类。

AI端侧设备推动PCB升级

• AI端侧设备（如AI手机、AI眼镜）对PCB提出了更高的要求，包括更高集成度、更小尺寸、更强信号稳定性和散热能力。
• 随着AI端侧落地，PCB需同步升级，如HDI板阶数提升、材料升级、SLP使用增加、FPC线宽线距变小、层数增加等。

HDI技术发展及市场格局

HDI的主要优势

• HDI板通过微孔、盲孔和埋孔实现高密度互连，能够在小尺寸下实现复杂电路设计。
• HDI板有利于先进封装技术的应用，提升信号传输速度和稳定性。
• HDI板具备良好的热传导性能，有助于解决散热问题。

HDI分类及技术难点

• HDI分为低阶（一阶、二阶）、高阶（三阶以上）、Anylayer HDI和SLP。
• 高阶HDI技术难度高，制造工艺复杂，对加工精度和良率要求极高。
• 由于高阶HDI对加工产能的消耗大，且消费类HDI与AI HDI难以共线生产，国内高端HDI产能相对稀缺。

国内高端HDI产能现状

• 国内企业主要主导低阶HDI市场，而高阶HDI市场仍由台湾、日韩及欧美企业主导。
• 随着AI服务器和高速网络设备需求增长，高阶HDI将成为未来5年增速最快的PCB产品。

封装基板：国产替代加速

封装基板的定义及作用

• IC封装基板是芯片封装环节的核心材料，具有高密度、高精度、高性能、小型化及薄型化等特点。
• 封装基板为芯片提供支撑、散热和电气连接，是“承上启下”的关键组件。

封装基板分类及应用

• 按材料分类：硬质基板（BT、ABF、MIS）、柔性基板（PI、PE）、陶瓷基板（Al2O3、AlN、Si3N4）。
• 按封装形式分类：BGA、CSP、FC、MCM等。
• 封装基板主要应用于高端芯片（如CPU、GPU、FPGA、ASIC）及功率模块、智能驾驶、航空航天等领域。

ABF与BT基板对比

封装载板市场格局

• 2024年全球封装基板市场销售额达到128亿美元，预计2031年将达到209亿美元，年复合增长率7.95%。
• 全球主要封装载板厂商集中在中国台湾及日韩，国内企业如深南电路、兴森科技正在加速国产替代。

新材料技术持续突破

覆铜板：M系列材料升级

• 覆铜板采用M系列编号划分等级，M7及以上材料已广泛应用于AI服务器、5G基站等场景。
• M9材料是英伟达下一代AI服务器的革命性材料，预计2026年实现量产。
• M10材料通过优化树脂分子结构，进一步降低信号损耗，提升散热性能，将成为下一代PCB材料。

陶瓷基板：高端电子器件核心材料

• 陶瓷基板具有卓越的导热性、绝缘性和热稳定性，是高端电子器件不可或缺的材料。
• 主要工艺包括DPC、DBC和AMB，其中DBC和AMB工艺性能更优。
• 陶瓷基板市场预计2024-2031年复合增长率达8.9%，2024年市场规模约9.81亿美元。

金刚石：解决高温散热问题的终极材料

• 随着半导体制程向2纳米以下突破，芯片局部温度超过150℃，传统散热材料已接近极限。
• 金刚石热导率高达2000W/m·K，是铜的4-5倍、硅的13倍，成为解决高温高压场景散热问题的终极材料。
• 2025年全球金刚石热沉市场规模预计达8.5亿美元，年复合增长率超40%。

垂直供电：降低电阻损耗

• 垂直供电（VPD）通过穿透PCB层垂直向上输送电力，直接为处理器供电，有效缩短供电路径。
• 与横向供电相比，VPD显著降低电阻损耗，提升瞬态响应，改善信号完整性。
• 垂直供电技术已进入规模化落地阶段，未来将进一步优化和扩展。

建议关注的标的

风险提示

1. 原材料供应及价格波动风险：PCB生产依赖覆铜板、铜球、铜箔等原材料，价格波动可能影响企业利润。
2. 宏观经济波动风险：PCB行业与下游电子产业高度绑定，宏观经济变化将直接影响需求。
3. 产品研发与工艺技术革新的风险：技术更新快，对PCB企业提出更高要求。
4. 核心技术人员流失风险：行业竞争激烈，人才流动频繁，可能影响企业研发能力。

数据来源

• 思瀚产业研究院
• QY Research
• Prismark
• DIGITIMES Asia
• 乐晴智库精选
• 景旺电子投资者关系
• 长城证券产业金融研究院

总结

AI算力的快速发展推动了PCB行业从传统多层板向高密度互连（HDI）板和封装基板的转型升级。HDI板因其高密度、高信号完整性和良好散热性能，成为AI服务器和高速网络设备的首选。同时，封装基板、陶瓷基板和金刚石等新材料技术不断突破，为PCB行业提供了新的增长点。国内企业在部分细分领域具备竞争力，但高端市场仍需突破。建议关注具备技术优势和市场潜力的PCB及相关材料企业，同时需警惕原材料价格波动、宏观经济变化及技术发展带来的风险。