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PCB行业专题:AI PCB技术演进,设备材料发展提速
民生证券·2025-08-22 17:38

行业投资评级 - 报告对PCB行业给予"推荐"评级 [5] 核心观点 - AI发展推动PCB行业进入高速增长期,PCB作为直接搭载芯片的载体承担信号传输与交换的重要功能,成为AI产业链中最受益环节之一 [3] - CoWoP(Chip-on-Wafer-on-PCB)可能成为未来封装路线,通过直接采用大尺寸PCB承载多芯片降低成本并提升互连密度 [1][10][11] - mSAP(改良型半加成工艺)成为核心工艺,可实现亚10µm线路能力以满足AI/HPC应用对高速信号传输的严苛要求 [1][14] - PCB厂商扩产积极,投资金额合计超过300亿元人民币,带动上游材料及设备需求 [20][21] - 产业链进入明确上行周期,PCB迎来"黄金时代" [3] 技术演进 - CoWoP技术相比传统封装具备显著优势:消除成本高昂的封装基板,直接利用大尺寸PCB作为载体降低材料与制造复杂度;减少封装层级并采用多层HDI或MSAP PCB,带来更短互连路径、更优越信号完整性和更有效功耗控制 [12] - MSAP工艺采用"先加后减"方式实现更小线路宽/距(L/S),在大面积基板上保持高良率和优良阻抗一致性 [14] - MSAP工艺关键难点包括:面板材料极易变形对翘曲、应力控制要求极高;亚10µm级别光刻对位和选择性电镀要求极高精度制程控制与设备能力;去除多余铜种子层时必须确保侧壁不被蚀刻 [17] - MSAP工艺主要应用在苹果手机主板(SLP)、BT载板及1.6T光模块等领域,相对传统PCB工艺价值量更高 [19] 材料升级 - PCB上游核心材料包括铜箔、电子布和树脂,分别承担导电、支撑绝缘和介电性能控制功能 [2] - 铜箔由HVLP1向HVLP5升级:HVLP1用于高速传输数字设备基板材料;HVLP2用于超高速传输数字设备基板材料;HVLP3用于高性能AI加速器基板材料,超低粗糙度(<0.6um);HVLP4采用超细结节治疗改进信号传输;HVLP5采用无结节技术实现最佳信号传输特性 [29][32] - 可剥离超薄铜箔(厚度在9μm以下)适用于mSAP半加成法及Coreless制程,可大幅降低PCB及IC载板厚度和重量 [32][34] - 电子布向第三代低介电布迭代:AI应用领域中GPU及ASIC加速板卡正从M7向M8升级,交换板由M8向M9升级;电子布方面M7级别CCL一般搭配一代布,M8级别一、二代布混用,M9级别中则有望加入Q布 [38] - 低热膨胀系数玻璃纤维布(Low CTE玻璃纤维布)热膨胀系数可低至2.77×10⁻⁶/°C(接近硅基芯片的3 ppm/°C),同时具备高弹性模量(≥93 GPa)、低介电损耗等特性 [39] - 树脂向碳氢及PTFE升级:碳氢树脂(PCH)介电常数2.4,介质损耗因子0.0002;聚四氟乙烯(PTFE)介电常数2.1,介质损耗因子0.0004;聚苯醚(PPO)介电常数2.4,介质损耗因子0.0007 [48] - 圣泉集团可提供M6、M7、M8全系列树脂产品;美联新材控股孙公司辉虹科技生产的EX电子材料(属于碳氢材料)已批量供货应用于M8级乃至M9半导体产品;东材科技高速树脂可满足新一代X86服务器、AI服务器等性能需求 [46][47] 设备发展 - PCB核心工艺包括钻孔、电镀和蚀刻成像等,直接决定电路板互连密度、信号完整性和生产良率 [2] - 机械钻孔适用于孔径≥0.15mm通孔加工,具有效率高、适应性强的特点;激光钻孔适用于孔径<0.15mm微孔加工,定位精度高、热影响区小 [50][52] - 电镀工艺向垂直连续电镀技术(VCP)升级:全球PCB电镀设备市场规模预计2026年将达到57亿元人民币,中国市场规模预计2026年达到45亿元人民币;中国垂直连续电镀设备市场规模预计2026年达到24亿元人民币,复合年增长率10.0% [64][66] - 曝光工艺中激光直接成像(LDI)系统无需掩膜,通过计算机控制激光束直接在光刻胶上"绘制"线路,成像精度高,可支持小于10µm精密布线 [70] - 国内设备厂商大族数控、鼎泰高科、东威科技等正加快在高多层板、HDI、MSAP等先进工艺设备布局 [2][75] 产能扩张 - PCB行业龙头企业扩产计划:沪电股份昆山基地投资43亿元;胜宏科技惠州厂房四投资26.5亿元、越南基地投资18.15亿元、泰国基地投资14.02亿元;生益科技东莞基地投资14亿元、泰国基地投资1.7亿美元、吉安基地投资19亿元;景旺电子珠海基地投资25.87亿元、信丰基地投资30亿元、泰国基地投资7亿元、龙川三期投资2.04亿元;深南电路泰国基地投资12.74亿元;鹏鼎控股泰国一期投资2.5亿美元、软板计划投资18.46亿元;方正科技珠海基地投资21.3亿元、泰国基地投资12.23亿元 [21] 投资标的 - PCB头部厂商:胜宏科技2025年预计PE 40倍、2026年29倍、2027年24倍;鹏鼎控股2025年预计PE 26倍、2026年21倍、2027年18倍;沪电股份2025年预计PE 28倍、2026年20倍、2027年16倍 [4][76] - 材料厂商:宏和科技2025年预计PE 255倍、2026年181倍、2027年139倍;德福科技2025年预计PE 214倍、2026年69倍、2027年38倍;隆扬电子2025年预计PE 135倍、2026年95倍、2027年69倍 [4][76] - 设备厂商:大族数控2025年预计PE 64倍、2026年43倍、2027年30倍;芯碁微装2025年预计PE 56倍、2026年40倍、2027年31倍 [4][76]