【国信电子|PCB十问十答】AI算力与终端创新共振,PCB重塑高密度连接格局
剑道电子·2025-12-04 15:57

文章核心观点 - 行业进入由AI驱动的新周期,需求结构发生根本性转变,AI将成为未来3-5年PCB行业的主导增量 [3] - AI服务器集群建设推动PCB需求量和单价双升,本轮周期呈现“技术迭代带动持续渗透”的长周期属性,不同于5G周期的“高峰-回落”特征 [3][8] - AI算力与终端创新共振,PCB正重塑高密度连接格局,行业处于量价与结构共升的长期趋势中 [3][5][8] 行业周期与需求驱动 - PCB周期的核心影响因素包括全球宏观经济和下游创新增量,历史上台式机、笔记本、智能手机、5G基站等创新都推动了行业成长 [14] - 与5G时代相比,AI算力市场规模更大、建设持续时间更长,对PCB的拉动更为显著 [15] - 5G基站高峰期(2023年)全球新增153万座,对应PCB市场规模约153亿至230亿元,单基站价值量约1万至1.5万元 [15] - AI服务器以GB300 NVL72为例,单颗芯片对应PCB价值量约3000元,ASIC芯片可达约4000元,预计2026年AI服务器PCB市场规模将超600亿元,考虑交换机、光模块后市场规模达千亿级别 [15] 市场规模与增长预测 - 测算2027年有线通信类PCB市场将达到2069亿元,近两年复合年增长率为20% [3][8] - 预计2025-2026年AI服务器PCB市场规模将分别达到379亿元和689亿元 [19] - 考虑交换机、光模块及通用服务器,预计2025-2026年有线通信类PCB整体市场规模将分别达到1433亿元和1815亿元 [19] 供给、产能与供需缺口 - 高端PCB紧俏态势有望延续至2027年,全球大厂竞相扩产,A股PCB公司扩产规划较去年更为激进 [8] - 测算A股10家头部及海外3家PCB厂商合计产值,预计2027年将达到1860亿元,2025-2027年复合年增长率为54% [8] - 根据测算,全球算力PCB市场到2026年供需缺口近200亿元,2027年供需紧张持续但缺口有望收窄 [8][19] - 供给测算基于Top13厂商2027年平均产能满产假设,但海外工厂投产速度及国内设备供应可能不及预期 [19] 技术演进:架构、工艺与材料 - 架构演进:算力架构从GPU服务器向正交化、无线缆化演进,信号链条更短,对材料损耗更敏感,PCB成为AI硬件核心互连与供电载体 [3][8] - CoWoP技术:封装技术向CoWoP演进,取消ABF载板,将晶圆级中介层直接贴装于高精度PCB,缩短信号路径、降低损耗与成本,但对PCB精度和Low-CTE材料要求极高 [20][23] - mSAP工艺:为满足CoWoP及SLP对精细线路的要求(线宽/线距向10/10微米迈进),业界主要采用改良半加成法工艺,该工艺已用于苹果iPhone主板,并有望在AI服务器载板广泛导入 [21][22][23] - 正交背板替代铜缆:英伟达Kyber机架架构通过将计算托盘旋转90度并使用PCB背板替代铜缆背板,以提升机柜密度并解决布线空间难题,单机柜可容纳576颗die [24][29] - Rubin CPX变化:采用解耦式非对称架构,优化推理计算,在Compute Tray中新增8颗CPX GPU,并采用无线缆设计,以Midplane等PCB部件替代线缆,提升可靠性 [32][35][43] PCB价值量分析 - GB300 NVL72:单机柜PCB价值量约23万至25万元,单颗GPU对应价值量约3000元以上 [39][41] - Vera Rubin系列:价值量显著提升,预计满配VRNVL144 CPX机架中,单颗GPU对应PCB价值量约8000元;不含CPX的NVL144架构单颗GPU对应价值量也超5000元,较GB200/300翻倍 [8][41] - 价值量拆解:以NVL144 CPX为例,Computer Tray价值量约23万至24万元/柜,Switch Tray约10万至11万元/柜,新增的CPX子卡约18万至20万元/柜,Midplane约6万至6.5万元/柜 [40][41] 上游材料与国产替代 - 覆铜板:成本占PCB直接成本约27.31%,其成本中铜箔占50%,树脂占26.1%,玻纤布占19.1% [48] - 铜价影响:铜价上涨时,覆铜板厂商因竞争格局集中,能将成本传导至下游PCB厂,修复盈利能力,但高端AI用覆铜板因客户议价能力强,短期涨价空间有限 [8][48] - 铜箔升级:AI服务器主板全面采用超平滑反光面铜箔,如HVLP4铜箔,其表面粗糙度Rz控制在2μm以下,以降低信号损耗,该领域长期由日韩厂商主导 [48] - 玻纤布升级:AI高速覆铜板大量使用低介电的二代布,其介电常数约3.5,介电损耗≤0.002,目前供应紧缺,价格上行,缺口达10%-20% [8][50][52] - 国产替代:一代布国产化率高,二代布国产替代进行中,三代布(如石英布)主要由日企垄断,国产化率极低,国内厂商在树脂、硅微粉、二代布等环节取得进展 [8][53] 厂商扩产规划(摘要) - 胜宏科技:泰国基地新增年产能150万平米;越南基地投资18.7亿元;国内惠州工厂四厂投产,产值50亿至60亿元 [16] - 沪电股份:泰国基地投资47.49亿泰铢已投产;昆山新基地投资43亿元,预估新增年收入约48亿元 [16] - 东山精密:泰国基地投资14.04亿元建设FPC产线;子公司Multek计划投资不超10亿美元扩充服务器PCB产能 [16] - 鹏鼎控股:2025年计划资本开支50亿元,并追加80亿元建设淮安园区扩充高阶HDI/SLP产能 [16] - 景旺电子:拟投资50亿元对珠海金湾基地扩产,其中首批32亿元项目预计2026年6月投产 [16] - 深南电路:泰国工厂投资12.74亿元,预计2025年第四季度投产;广州封装基板项目重点突破FCBGA载板 [16] - 生益电子:江西吉安二期项目投资19亿元聚焦算力板;泰国工厂总投资增至1.7亿美元 [16] - 广合科技:泰国基地一期投资10亿元;拟投资26亿元建设云浮智造基地 [16] - 世运电路:泰国基地一期产能规划100万平米/年;鹤山本部扩产配套AI服务器 [16]