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【国金计算机&电子】再谈PCB的半导体化总结

核心内容

随着AI技术的快速发展，PCB（印刷电路板）正经历从传统电子承载平台向半导体级核心组件的转变。AI推理架构的演进，特别是Transformer架构下的算力与显存带宽错配问题，推动了PCB在高频高速、高密度互连、高层数、高精度等方面的升级，使其在材料、制程、精度上全面趋近半导体级标准，从而实现PCB的“半导体化”。

主要观点

1. AI推理瓶颈迭代与架构演进，推动PCB价值定位跃升

• 算力与显存带宽错配：在Transformer架构下，大模型推理分为Prefill与Decode两个阶段，Prefill为计算密集型，Decode为显存带宽密集型，导致系统瓶颈从算力转向显存带宽。
• 硬件异构化：英伟达推出的“解耦式推理”架构，将Prefill与Decode拆分至不同硬件，显著提升PCB在系统中的重要性。
• PCB升级方向：PCB向高频高速、高密度互连、高层数、高精度方向升级，成为决定AI系统性能瓶颈的关键组件。

2. Rubin开启硬件密度时代，正交背板推动PCB半导体化价值跃迁

• Rubin系列产品：Vera Rubin NVL144与Rubin Ultra NVL576平台，显著提升算力与带宽，推动PCB用量与价值量同步上升。
• 正交背板：78层M9级正交背板替代传统铜缆，成为机柜内高速互联的关键载体，技术门槛与认证周期对标半导体封装。
• PCB价值提升：单台服务器PCB价值提升超两倍，高端PCB供需失衡延续至2027年甚至更久。

3. CoWoP与M9体系叠加赋能，推动AI PCB工艺向半导体级突破

• CoWoP方案：打破PCB与封装基板边界，PCB承担封装基板功能，成为芯片最后一层封装载体。
• M9材料体系：以Q玻璃、低Dk/Df材料等实现超低损耗、高速信号传输，推动PCB工艺精度逼近半导体级。
• 工艺指标：AI PCB的最小线宽/线距压缩至10μm/10μm，层间对位精度控制在±20μm以内，成为新的工艺品类。

4. AI多场景需求爆发叠加资本开支高增，PCB高端扩产推升设备及工艺壁垒

• 资本开支增长：2025-2026年一季度，胜宏科技、沪电股份、鹏鼎控股等六家头部企业资本开支大幅增长，胜宏科技增速高达693.41%。
• 高端产能布局：头部厂商密集推进大额扩产计划，聚焦mSAP、CoWoP、高阶HDI等高端工艺，同时推进海外产能布局。
• 设备需求升级：AI PCB对钻孔、压机、钻针、镭射电镀等关键设备提出更高精度与自动化要求，单台设备价值显著提升。

关键信息

AI服务器需求与PCB价值

• 算力与带宽提升：Rubin Ultra NVL576平台算力为GB300的14倍，带动PCB用量翻倍。
• PCB价值量提升：高端PCB单台价值提升超两倍，供需失衡延续至2027年。
• 市场预测：2027年CoWoP市场空间预计超6亿美元，2028年将飙升至20亿美元以上。

PCB工艺与材料升级

• 材料升级：M9材料体系（如Q玻璃）实现超低介电损耗（Df < 0.0015），支撑224Gbps高速信号传输。
• 工艺升级：采用mSAP（改良型半加成法）工艺，最小线宽/线距压缩至10μm，推动PCB向IC载板方向发展。
• 设备升级：钻孔、曝光、检测设备成为核心装备，合计占比近半，设备精度与投入强度显著提升。

头部厂商扩产与布局

• 胜宏科技：2026年投资不超过200亿元，聚焦高端产能与前沿工艺。
• 鹏鼎控股：累计扩产233亿元，推进泰国园区投资，布局高阶HDI、SLP等产品。
• 沪电股份：四项投资合计逾180亿元，建设高端PCB项目，匹配高速运算服务器需求。

风险提示

• AI服务器出货及PCB升级不及预期。
• CoWoP、正交背板等新工艺商业化进度不及预期。
• 原材料供应紧张及价格波动。
• 行业扩产节奏过快导致竞争加剧与价格战。
• 大客户订单波动及客户集中度过高。

相关标的

• A股PCB企业：胜宏科技、鹏鼎控股、沪电股份、景旺电子、深南电路、生益电子。
• 海外相关企业：东山精密、工业富联、中际旭创、天孚通信、中钨高新、天岳先进、唯科科技、新易盛、兆易创新、大普微、源杰科技、欧科亿、英维克、领益智造、杰美特。
• 国际巨头：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。

总结

随着AI推理架构的演进与硬件密度的提升，PCB正从传统的连接载体升级为AI系统的核心互联介质。这一转变不仅体现在PCB的工艺精度与材料性能上，更体现在其在AI产业链中的价值定位上。头部厂商通过加大资本开支与高端产能布局，推动PCB行业进入成长性扩张周期，同时提升设备精度与工艺壁垒。AI服务器的多场景需求与资本开支的高增，为PCB行业带来长期成长支撑，行业属性正从传统电子制造向技术密集型高端制造转变。