The following article is from RimeData 來覓數(shù)據(jù) Author 來覓研究院
導(dǎo)讀:近期消息稱,英偉達(dá)正在考慮將 CoWoP 導(dǎo)入下一代 Rubin GPU 中使用。CoWoP 是一種新的先進(jìn)封裝技術(shù),它通過取消 ABF 封裝基板,將硅中介層直接鍵合至高密度 PCB 上,顯著增加了 PCB 行業(yè)價(jià)值量。AI 算力爆發(fā)正重構(gòu) PCB 行業(yè)格局,相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模有望突破百億美元。AI 行業(yè) PCB 價(jià)值量有多大?上下游情況如何?未來還有哪些技術(shù)進(jìn)步?相應(yīng)投融情況如何?本文嘗試分析和探討。
01 AI 驅(qū)動(dòng) PCB 高速成長(zhǎng)
PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)是電子設(shè)備中用于支撐和連接電子元器件的核心基礎(chǔ)件,通過印刷工藝在絕緣基板上形成導(dǎo)電銅箔線路,實(shí)現(xiàn)電氣信號(hào)傳輸與元器件機(jī)械固定,并通過鉆孔(通孔、盲孔等)實(shí)現(xiàn)多層電路互連,承載電子系統(tǒng)的信號(hào)收發(fā)、電源供給及數(shù)據(jù)處理功 能,廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、汽車電子、AI 服務(wù)器等領(lǐng)域。
PCB 被稱為電子之母,是電子電路的基礎(chǔ)載體。PCB 分類方式多種,按層數(shù)可分為單面板、雙面板及多層板(含中低層與高多層板);按結(jié)構(gòu)與材質(zhì)可分為剛性板、柔性板(FPC)及剛?cè)峤Y(jié)合板;按技術(shù)特性與場(chǎng)景則涵蓋高密度互連板(HDI)、IC 載板、高頻高速板等高端品類。不同產(chǎn)品通常需要相對(duì)應(yīng)的特性,比如可穿戴設(shè)備通常需要滿足柔性、高密度的特性,而 AI 產(chǎn)品通常則需要滿足高頻高速、多層的特性。
全球 PCB 產(chǎn)業(yè)正處于結(jié)構(gòu)性升級(jí)的關(guān)鍵窗口期,AI 算力需求的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)正成為重塑行業(yè)格局的核心變量。Prismark 數(shù)據(jù)顯示,2025 年全球 PCB 市場(chǎng)規(guī)模有望突破 786 億美元,AI 服務(wù)器、智能電動(dòng)汽車及高速通信設(shè)備構(gòu)成三大增長(zhǎng)支柱。特別值得關(guān)注的是,AI 服務(wù)器用 PCB 的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)預(yù)計(jì)達(dá) 32.5%,顯著高于行業(yè)平均水平。這一趨勢(shì)源于英偉達(dá)等芯片巨頭持續(xù)推出 Blackwell 系列等先進(jìn) GPU 架構(gòu),倒逼 PCB 在層數(shù)設(shè)計(jì)、材料選型及工藝精度等方面全面升級(jí)。以 AI 服務(wù)器為例,GPU 板組擴(kuò)容推動(dòng)連接帶寬需求激增,促使 PCB 層數(shù)從常規(guī) 8-12 層向 16+ 層演進(jìn),并需采用 M9 系列等低損耗覆銅板確保信號(hào)完整性。此外,CPO(共封裝光學(xué))技術(shù)的滲透進(jìn)一步催生對(duì) HDI 板及剛撓結(jié)合板的需求,持續(xù)拓展高端應(yīng)用場(chǎng)景。
AI 大模型的橫空出世使得算力需求激增,而在 GPU 供不應(yīng)求的同時(shí),也對(duì)背后的 PCB 提出了更高的要求。以英偉達(dá)為例,其主導(dǎo)的開放式加速器模塊(OAM)和通用基板(UBB)架構(gòu)對(duì) PCB 提出了極高技術(shù)要求,通常需要采用高階高密度互連(HDI)技術(shù)或超高層數(shù)多層板。GB200 的 Blackwell 架構(gòu) GPU 采用 4nm 制程與 3D 封裝,Tensor 核心集成度提升 3 倍,單卡算力達(dá) 5PFLOPs。為匹配超高算力,20 層以上的多層 HDI 板漸成標(biāo)配,顯著提升了 PCB 行業(yè)的制造難度和價(jià)值量。
在 AI 技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,谷歌、Meta、亞馬遜、特斯拉等科技巨頭加速布局自研 ASIC 芯片領(lǐng)域,以應(yīng)對(duì)持續(xù)攀升的 AI 算力需求。ASIC 芯片憑借其高度定制化特性及優(yōu)異的能效表現(xiàn),正成為 AI 訓(xùn)練與推理場(chǎng)景中的核心硬件。與此同時(shí),ASIC 芯片的普及也顯著拉動(dòng)了高密度互連(HDI)PCB 的市場(chǎng)需求。HDI 板憑借其高布線密度、出色的電氣性能及緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),已成為支撐復(fù)雜芯片功能的優(yōu)選方案。
ASIC 芯片的先進(jìn)封裝技術(shù)對(duì)高頻高速 PCB 提出了更嚴(yán)苛的性能指標(biāo)。隨著 AI 芯片性能持續(xù)突破,其封裝形式正朝著異構(gòu)集成方向快速演進(jìn),F(xiàn)C-BGA(倒裝芯片球柵陣列)和 CPO 等先進(jìn)封裝方案的應(yīng)用,對(duì) PCB 的高頻信號(hào)傳輸性能、低損耗材料特性及多層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提出了全新挑戰(zhàn)。
圖表 1:GPU 和 ASIC 對(duì) PCB 的要求對(duì)比
PCB 行業(yè)下游涵蓋了電子工業(yè)所有場(chǎng)景,與全球宏觀經(jīng)濟(jì)高度相關(guān)。2024 年全球 PCB 整體市場(chǎng)規(guī)模約 735.65 億美元,預(yù)計(jì) 2025 年增長(zhǎng)至 774 億美元,復(fù)合增速僅為 5.2%。但分結(jié)構(gòu)看,受益于 AI 拉動(dòng),高端 PCB(18 層以上高多層板、HDI 板、封裝基板)為主要增長(zhǎng)引擎,目前 AI 相關(guān)的 PCB 市場(chǎng)約為 56 億美元,占比 7.2%。2024 年 18 層以上高多層板市場(chǎng)規(guī)模 50.2 億美元,2024-2029 年 CAGR 達(dá) 15.7%;HDI 板市場(chǎng)規(guī)模 128 億美元,CAGR 6.4%,均顯著高于行業(yè)平均增速。
除了量之外,高端 PCB 的盈利水平也顯著高于傳統(tǒng) PCB。據(jù)勝宏科技透露,由于高階 HDI 板占比提升,AI 服務(wù)器 PCB 價(jià)值量從 500 美元增至 2500 美元以上。雖然 AI 相關(guān)的 PCB 受制于產(chǎn)能建設(shè)周期長(zhǎng)、客戶認(rèn)證壁壘高、技術(shù)難度大等因素制約,但市場(chǎng)規(guī)模的高速發(fā)展仍給相關(guān)企業(yè)帶來了巨大的增長(zhǎng)空間。我們認(rèn)為,中國(guó)作為全球最大的 PCB 集群地,相關(guān)上下游必將受益于行業(yè)大擴(kuò)容。
02 AI PCB 的未來
人工智能技術(shù)的快速發(fā)展為 PCB 行業(yè)帶來重大技術(shù)升級(jí)契機(jī)。除了我們上文提過的多層板升級(jí)外,在材料和工藝方面也有著諸多升級(jí)。PCB 產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)簡(jiǎn)單,上游包括覆銅板、玻纖布、銅箔等,AI 服務(wù)器及高性能計(jì)算設(shè)備對(duì)信號(hào)傳輸速率、帶寬和穩(wěn)定性提出了更高要求,從而推動(dòng)上游材料向高頻、高速、低損耗方向發(fā)展。
圖表 2:PCB 上下游產(chǎn)業(yè)鏈
AI 服務(wù)器、高端 AI 芯片需傳輸海量高頻數(shù)據(jù),信號(hào)在傳輸中易因介質(zhì)損耗衰減,因此 CCL 需滿足低介電常數(shù)(Dk)、低介電損耗(Df) 的核心要求,且需在寬頻率范圍內(nèi)保持性能穩(wěn)定。傳統(tǒng)消費(fèi)電子 CCL 的 Dk 約 4.0-4.5、Df 約 0.02-0.03,而 AI 用高頻高速 CCL 需實(shí)現(xiàn) Dk ≤ 3.5(10GHz 下)、Df ≤ 0.005(10GHz 下),部分高端場(chǎng)景(如 CoWoS 先進(jìn)封裝基板)要求 Dk ≤ 3.0、Df ≤ 0.002;CCL 還需具備高導(dǎo)熱系數(shù),引入高導(dǎo)熱填料和金屬基材,利用高導(dǎo)熱性實(shí)現(xiàn)快速散熱;由于 AI 數(shù)據(jù)中心需長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行,穩(wěn)定性也十分重要,因此 CCL 需具備高耐熱性、耐濕熱性、低熱膨脹系數(shù)(CTE),避免因環(huán)境變化導(dǎo)致 PCB 開裂、銅箔剝離。
在 CCL 之外,AI 的發(fā)展也對(duì)銅箔、電子玻纖布等材料提出了更高的要求。AI 服務(wù)器等高端電子設(shè)備對(duì)信號(hào)傳輸效率和穩(wěn)定性要求極高,促使銅箔向高頻高速方向升級(jí),需兼具高剝離強(qiáng)度和低表面粗糙度等性能。HVLP 銅箔具有硬度高、表面平滑、厚度均勻、電流傳輸穩(wěn)定高效、信號(hào)損耗低等優(yōu)勢(shì),能更好地滿足 AI 高速信號(hào)傳輸?shù)囊螅淮送猓珹I 服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心要求信號(hào)傳輸向高頻、高速的方向發(fā)展,催生了對(duì)低介電常數(shù)玻璃纖維布的需求。目前,第一代低介電(Low-Dk)電子布主要用于主板基材,隨著技術(shù)發(fā)展,第二代 Low-Dk 電子布因其更低的介電常數(shù),正在以超預(yù)期的速度快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)在未來 1-2 年將替代第一代產(chǎn)品。
AI 服務(wù)器單機(jī)柜芯片數(shù)量激增,傳統(tǒng)銅纜連接已難以滿足需求,正交背板技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,將為 PCB 行業(yè)帶來顯著的市場(chǎng)增量。以 NVL576 機(jī)柜為例,單機(jī)柜需 4 塊正交背板,總價(jià)值量達(dá) 80-100 萬元,較傳統(tǒng)銅纜方案(約 20 萬元)提升 3-4 倍。然而,技術(shù)壁壘決定行業(yè)格局,超高層數(shù)(70 層 +)、特種材料(M9 覆銅板)、精密工藝(銅漿燒結(jié))構(gòu)成高準(zhǔn)入門檻,具備技術(shù)儲(chǔ)備的頭部 PCB 廠商將主導(dǎo)市場(chǎng)。
近期,英偉達(dá)與臺(tái)積電等合作伙伴共同推進(jìn)的 CoWoP(Chip-on-Wafer-on-PCB)技術(shù),被視為 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)封裝技術(shù)的下一代演進(jìn)方向。CoWoP 技術(shù)通過取消傳統(tǒng)封裝基板,將芯片與中介層直接鍵合至高精度服務(wù)器主板,顯著提升了信號(hào)完整性、電源效率和散熱性能。這一技術(shù)革新不僅簡(jiǎn)化了制造流程,還降低了功耗與信號(hào)損耗,為封裝行業(yè)的技術(shù)發(fā)展路徑帶來全新挑戰(zhàn)。預(yù)計(jì)下一代 Rubin 平臺(tái)將于明年開始啟用 CoWoP 技術(shù),這將對(duì)未來的 PCB 行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
CoWoP 通過減少封裝層級(jí)并采用多層 HDI 或 MSAP PCB,將再布線(RDL) 直接集成于 PCB 中,帶來更短的互連路徑、更優(yōu)越的信號(hào)完整性與更有效的功耗 控制,適應(yīng)未來 Chiplet 異構(gòu)集成與高密帶寬需求。此外,該技術(shù)在消費(fèi)電子、 邊緣 AI 加速器等中端應(yīng)用場(chǎng)景中,也表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì),因其性能與成本比例優(yōu)異, 有望在未來商業(yè)化落地。不過這一方向尚處早期階段,面臨門檻較高的技術(shù)挑戰(zhàn), 如該方案要求 PCB 實(shí)現(xiàn) 10 m 的線寬 / 線距能力,這遠(yuǎn)高于當(dāng)前 SLP 主板比較普遍的 20 – 35 m 水平 。
在先進(jìn)封裝技術(shù)持續(xù)演進(jìn)的同時(shí),玻璃基板作為新興材料正逐步展現(xiàn)出替代傳統(tǒng)有機(jī)基板的潛力。相較于 ABF(Ajinomoto Build-up Film)等有機(jī)材料,玻璃基板具有更優(yōu)異的表面平整度、熱穩(wěn)定性和更低的介電損耗,可顯著提升芯片間互連密度。英特爾于 2023 年 9 月宣布推出業(yè)界首批用于下一代先進(jìn)封裝的玻璃基板,并計(jì)劃在 2026-2030 年間實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。但隨著戰(zhàn)略調(diào)整,英特爾正重新評(píng)估其玻璃基板技術(shù)發(fā)展路徑。
當(dāng)前 AI PCB 市場(chǎng)呈現(xiàn) " 高端高度集中、中低端充分競(jìng)爭(zhēng) " 的格局。頭部企業(yè)憑借技術(shù)壁壘、產(chǎn)能規(guī)模和客戶綁定優(yōu)勢(shì),主導(dǎo)高多層板、HDI 板、封裝基板等高端市場(chǎng),而中低端通用 PCB 領(lǐng)域因進(jìn)入門檻低,競(jìng)爭(zhēng)激烈且利潤(rùn)空間有限。AI 服務(wù)器需求爆發(fā)推動(dòng)高端 PCB 價(jià)值量提升 5-7 倍,加速行業(yè)向 " 技術(shù)密集型 " 轉(zhuǎn)型,具備 MSAP 工藝、高速材料研發(fā)能力及海外產(chǎn)能布局的企業(yè)將持續(xù)領(lǐng)跑。
目前,在 AI PCB 領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)企業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位,相關(guān)企業(yè)產(chǎn)能持續(xù)供不應(yīng)求,目前已排產(chǎn)至明年一季度。在 AI PCB 持續(xù)供不應(yīng)求的背景下,部分有技術(shù)積累的企業(yè)有望接收外溢訂單,切入海外龍頭供應(yīng)鏈。此外,在國(guó)內(nèi) PCB 企業(yè)占據(jù)主要地位的同時(shí),日韓企業(yè)仍占據(jù)上游材料的主要地位,國(guó)內(nèi)企業(yè)正通過并購(gòu)、加速研發(fā)等方式突破材料認(rèn)證,獲取高額附加值。我們認(rèn)為,在國(guó)內(nèi)已占據(jù) AI PCB 主導(dǎo)地位的背景下,技術(shù)升級(jí)、產(chǎn)能擴(kuò)張、上下游認(rèn)證加速已成定局,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)也將會(huì)迎來顯著的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。
03 資本動(dòng)態(tài)
如我們前文所言,PCB 行業(yè)是電子行業(yè)的基石。電子與通信行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新正從需求端和技術(shù)端雙重驅(qū)動(dòng) PCB 行業(yè)升級(jí),5G 通信、AI 算力、汽車電子等下游領(lǐng)域的爆發(fā)式增長(zhǎng),不僅提升了對(duì) PCB 的功能要求(如高頻高速、高密度、柔性化),更推動(dòng)行業(yè)從規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)向高端化發(fā)展。
除了我們上文提到的 AI PCB 外,汽車電子、封裝基板、5G 通信等也同步改造 PCB 行業(yè)。新能源汽車智能化推動(dòng)單車 PCB 價(jià)值量從傳統(tǒng)燃油車的約 500 元提升至 3000 元以上,車載雷達(dá)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等新增需求帶動(dòng)柔性板和高可靠性 PCB 需求激增。此外,IC 封裝基板國(guó)產(chǎn)化率仍低,不足 10%,在在政策支持、技術(shù)突破與下游需求爆發(fā)的推動(dòng)下,國(guó)產(chǎn)替代正進(jìn)入加速期,同樣有望加速國(guó)內(nèi) PCB 行業(yè)發(fā)展。
不過,我們也應(yīng)注意到,目前國(guó)內(nèi) PCB 行業(yè)較為成熟,企業(yè)在資本市場(chǎng)的活動(dòng)多以定增、再融資、并購(gòu)等途徑為主,創(chuàng)投市場(chǎng)活躍度相對(duì)不那么活躍。但除了在 PCB 制造、CCL 制造的環(huán)節(jié)外,上游材料、設(shè)備仍存在大量的發(fā)展機(jī)遇,而相關(guān)的投融活動(dòng)多分布與此。
下表是我們整理的 2025 年以來 PCB 賽道發(fā)生的部分投融事件。感興趣的讀者,可以登錄 Rime PEVC 平臺(tái)獲取 PCB 賽道全量融資案例、被投項(xiàng)目及深度數(shù)據(jù)分析。
圖表 3:2025 年以來 PCB 部分融資情況
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