半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向高端方向精進(jìn),對(duì)PCB產(chǎn)業(yè)提出更高需求
受益于人工智能的蓬勃發(fā)展,高密度互連板(HDI)近年來市場需求持續(xù)旺盛,被稱作“電子產(chǎn)品之母”的印制電路板行業(yè)也隨之迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。
中國電子商務(wù)專家服務(wù)中心副主任、資深人工智能專家郭濤在接受《證券日?qǐng)?bào)》記者采訪時(shí)表示:“隨著全球人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,印制電路板不僅要在層數(shù)、階數(shù)上提升,還要在傳輸損耗、設(shè)計(jì)靈活度上優(yōu)化。應(yīng)用在人工智能服務(wù)器等領(lǐng)域的高密度互連板,有望成為印制電路板迭代升級(jí)的主要方向,提前布局的企業(yè)將有可能更好地抓住發(fā)展機(jī)遇?!?/span>
什么是HDI板?
HDI板從普通的印刷電路板(PCB)演變而來。
通過引入微孔技術(shù)、激光直接成像技術(shù)等尖端制造工藝,達(dá)到更精細(xì)的線路和更小的孔徑,實(shí)現(xiàn)線路的緊密布局,滿足當(dāng)前電子產(chǎn)品對(duì)輕薄的需求。
在高端智能手機(jī)領(lǐng)域,HDI板已逐漸取代傳統(tǒng)多層板。能夠應(yīng)對(duì)更為復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)和更緊湊的元件間距,完美適應(yīng)手機(jī)平板等尺寸和重量受限的設(shè)備。
HDI技術(shù)能有效縮減PCB上的布線區(qū)域和元件間的距離,增強(qiáng)服務(wù)器的集成度和整體性能。
HDI板的制作比較繁瑣,包括多次壓合、電鍍、鉆孔等繁瑣工序,整個(gè)制作過程復(fù)雜又耗時(shí)。其優(yōu)勢在于能夠容納更多的元器件,精確布置盲孔和埋孔則是提升其密度的關(guān)鍵所在。
相較于通孔板,HDI在實(shí)現(xiàn)相同功能時(shí)所需的板材層數(shù)更少,能夠有效提高批量生產(chǎn)的一致性和可靠性。
從下游需求來看,移動(dòng)終端占據(jù)了HDI需求的58%。HDI板市場的增長主要受益于手機(jī)設(shè)計(jì)的變革。蘋果公司率先在手機(jī)主板中引入HDI Anylayer技術(shù),三星、華為、Vivo等知名手機(jī)品牌隨后跟進(jìn),推動(dòng)了HDI板市場的需求增長,加速了技術(shù)的更新?lián)Q代。
AI服務(wù)器帶動(dòng)HDI等中高端PCB需求爆發(fā)
PCB行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域中,下游PC及服務(wù)器/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)占比較高,2023年占比分別為14%和12%。
長期來看,服務(wù)器行業(yè)成長速度較高,2022-2027年復(fù)合增速有望達(dá)6.5%,其中主要的增長驅(qū)動(dòng)力為服務(wù)器平臺(tái)的持續(xù)升級(jí)以及AI服務(wù)器帶動(dòng)的PCB需求的量價(jià)齊升。
此外,汽車用PCB在2022-2027年復(fù)合增速有望達(dá)4.8%,主要的增長動(dòng)力來自于汽車智能化的發(fā)展,包括自動(dòng)駕駛以及智能座艙帶動(dòng)的PCB需求的持續(xù)增長。
分產(chǎn)品來看,高層板、HDI等產(chǎn)品增速領(lǐng)先,高端產(chǎn)品需求旺盛。PCB行業(yè)主要分為單雙面板、多層板、HDI板、柔性板以及IC載板等類型,不同類型的產(chǎn)品對(duì)制造過程中的曝光精度(線路最小線寬)要求不同,中高端產(chǎn)品如多層板、HDI板與柔性板等產(chǎn)品對(duì)最小線寬要求較高。下游應(yīng)用的升級(jí)迭代,提升了高端PCB產(chǎn)品的需求。
根據(jù)Prismark,HDI板2023-2028年的復(fù)合增速有望達(dá)6.2%,高于行業(yè)平均增速的5.4%。往后展望,伴隨以AI服務(wù)器為代表的終端產(chǎn)品集成度、復(fù)雜度的提升,以及傳輸速率等性能指標(biāo)的不斷升級(jí),HDI產(chǎn)品憑借散熱、高傳輸速率等優(yōu)勢需求有望持續(xù)增長。
服務(wù)器內(nèi)部需要多種形式的PCB,通常包括服務(wù)器主板、CPU板、硬盤背板、電源背板、內(nèi)存、網(wǎng)卡等多種不同規(guī)格的PCB產(chǎn)品。
服務(wù)器平臺(tái)的升級(jí)將帶動(dòng)內(nèi)部PCB層數(shù)、材料特性等提升,對(duì)應(yīng)價(jià)值量亦將大幅增長。AI服務(wù)器相比于傳統(tǒng)服務(wù)器增量在于GPU板(UBB)、GPU加速卡(OAM)以及Switch Board等產(chǎn)品。除此之外,網(wǎng)絡(luò)接口、硬盤、內(nèi)存、電源、風(fēng)扇等都將相應(yīng)貢獻(xiàn)整機(jī)PCB用量,AI服務(wù)器上使用的PCB單機(jī)價(jià)值量較傳統(tǒng)服務(wù)器大幅提升。
Trend Force估計(jì)2023年AI服務(wù)器年出貨量占整體服務(wù)器比重為8%左右,2024年估計(jì)AI服務(wù)器出貨占比約12.1%。
受益于AI服務(wù)器占比提升與服務(wù)器平臺(tái)升級(jí),方正證券預(yù)計(jì)服務(wù)器PCB將迎來量價(jià)齊升,預(yù)計(jì)2026年全球服務(wù)器PCB市場規(guī)模為160億美元,2022-2026年復(fù)合增速達(dá)12.8%,其中2026年AI服務(wù)器PCB市場規(guī)模為47億美元,2022-2026年復(fù)合增速達(dá)38.3%。
據(jù)方正證券分析,英偉達(dá)下一代AI芯片GB200的架構(gòu)升級(jí)對(duì)應(yīng)PCB層面來看,整機(jī)集成度不斷提升,同時(shí)性能、高頻高速材料、帶寬傳輸速率、功耗散熱各個(gè)維度均有成倍提升。而集成度提升對(duì)應(yīng)布線密度提升、以及傳輸和散熱能力的提升正是HDI板的優(yōu)勢所在。因此AI時(shí)代HDI需求將有顯著提升!
多家上市企業(yè)披露布局
《證券日?qǐng)?bào)》記者了解到,面對(duì)市場對(duì)高密度互連板的需求增長,多家A股上市公司已經(jīng)具備先進(jìn)且成熟的生產(chǎn)技術(shù)。在投資者互動(dòng)平臺(tái),一些上市公司積極回應(yīng)了投資者的相關(guān)提問。
印制電路板龍頭鵬鼎控股表示,人工智能服務(wù)器是公司重點(diǎn)開發(fā)的領(lǐng)域,目前已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)悉,鵬鼎控股在技術(shù)上持續(xù)提升厚板高密度互連能力,為應(yīng)對(duì)未來人工智能服務(wù)器的開發(fā)需求,目前公司主力量產(chǎn)機(jī)種板層由10層至12層升級(jí)至16層至20層水平,并已進(jìn)入全球知名服務(wù)器客戶供應(yīng)鏈。此外,公司印制電路板產(chǎn)品也應(yīng)用于以人工智能手機(jī)為代表的人工智能終端消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。
勝宏科技持續(xù)加大研發(fā)投入,目前在算力和人工智能服務(wù)器領(lǐng)域已取得重大突破。例如,公司推出了基于人工智能服務(wù)器加速模塊的多階高密度互連板及高多層產(chǎn)品;已實(shí)現(xiàn)5階20層高密度互連板產(chǎn)品的認(rèn)證通過和產(chǎn)業(yè)化作業(yè)。公司方面表示,全球人工智能相關(guān)的印制電路板市場需求呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長勢頭,這也是公司未來幾年核心業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)力之一。
中京電子表示,目前公司的高密度互連板訂單相對(duì)飽滿,針對(duì)市場增量需求,公司將通過進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品架構(gòu)或項(xiàng)目技改逐步擴(kuò)大產(chǎn)能等方式,適應(yīng)增量需求變化。
滬電股份表示緊抓市場對(duì)高端高密度互連板、高速高層印制電路板的結(jié)構(gòu)性需求,深度整合生產(chǎn)和管理資源,對(duì)瓶頸及關(guān)鍵制程進(jìn)行更新升級(jí)和針對(duì)性擴(kuò)充。公司還將通過更加動(dòng)態(tài)的供應(yīng)鏈、更加靈活的制造流程、更加精良的制程能力來滿足市場需求。
余豐慧向記者表示:“為進(jìn)一步提升競爭力,我國企業(yè)應(yīng)持續(xù)加大研發(fā)投入,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,特別是向高端高密度互連板、柔性電路板等高附加值領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。同時(shí),深化國際合作,拓寬國際市場渠道,以迎接全球化競爭挑戰(zhàn)?!?/span>
高端PCB被寄予厚望
從PCB產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程來看,歐美及日本等發(fā)達(dá)國家起步早、產(chǎn)業(yè)成熟、競爭優(yōu)勢明顯。數(shù)據(jù)顯示,21世紀(jì)之前,美日歐占全球PCB生產(chǎn)70%以上的產(chǎn)值。自2000年以來,亞洲PCB產(chǎn)業(yè)開始全面崛起,尤其是中國,憑借著在資源、政策、產(chǎn)業(yè)聚集等方面的全方位優(yōu)勢,開始全力發(fā)展PCB產(chǎn)業(yè)。
在全球產(chǎn)業(yè)中心向亞洲轉(zhuǎn)移的過程中,中國已經(jīng)成為PCB全球制造中心。數(shù)據(jù)顯示,自2006年開始,中國正式超越日本成為全球最大的PCB生產(chǎn)基地。2022年,中國PCB產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到442億美元,占全球的54.1%。近年來,隨著更多的企業(yè)加大技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)投入,中國PCB產(chǎn)業(yè)的集群優(yōu)勢更為明顯,很多PCB廠商在各細(xì)分領(lǐng)域形成了自身的競爭優(yōu)勢與議價(jià)能力,但是值得注意的是,中國在高端PCB板領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)能仍有待提高。
隨著全球電子信息技術(shù)迅速發(fā)展,5G、AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用場景加速演變,對(duì)PCB性能提出了更高的要求,如高頻、高速、高壓、耐熱、低損耗等,由此催生對(duì)大尺寸、高層數(shù)、高階HDI以及高頻高速PCB等產(chǎn)品的強(qiáng)勁需求。
比如僅僅是從PCB的層數(shù)變化來看,AI模型需要提高算力來管理越來越大的數(shù)據(jù)量,現(xiàn)有主流的服務(wù)器、存儲(chǔ)器的封裝基一般為6-16層。進(jìn)入人工智能大規(guī)模商用時(shí)代,16層以上的高端服務(wù)器將成為市場主流,甚至隨著技術(shù)需求不斷提升,PCB的層數(shù)也將不斷遞增,背層數(shù)超過二十層的產(chǎn)品也將逐步加大市場供應(yīng)量。其中,AI訓(xùn)練階段服務(wù)器的PCB將普遍達(dá)到20層以上。更高端的PCB無疑可以為AI作業(yè)提供更穩(wěn)定、更高效的支持。
綜合來看,高端的PCB板具有高可靠性和穩(wěn)定性、較高的集成度和性能、較低的功耗和較高的傳輸速率以及較長的使用壽命和較低的維護(hù)成本。目前,已有不少產(chǎn)業(yè)鏈廠商加碼布局高頻高速PCB板等高端PCB。
比如鵬鼎控股AI服務(wù)器用板已開始量產(chǎn);生益電子目前已經(jīng)成功生產(chǎn)多款A(yù)I服務(wù)器產(chǎn)品用PCB,部分項(xiàng)目已進(jìn)入量產(chǎn)階段;中京電子FPC產(chǎn)品小批量應(yīng)用于人形機(jī)器人領(lǐng)域;四會(huì)富仕可提供包括毫米波雷達(dá)在內(nèi)的新型汽車電子用PCB。
崇達(dá)技術(shù)聲稱將加快高端板產(chǎn)能的擴(kuò)產(chǎn)、科翔股份擬擲20億新建高端PCB智能制造工廠,近期多地相關(guān)項(xiàng)目也在陸續(xù)簽約、開工,預(yù)示著高頻高速高層高階PCB市場或?qū)⒗^續(xù)蓬勃。
業(yè)內(nèi)的投資方向也暗示了高多層板的明朗前景。根據(jù)CINNO Research公布的數(shù)據(jù)顯示,2023年1-6月中國(含中國臺(tái)灣)線路板行業(yè)內(nèi)投資資金主要流向高多層板,金額約為826億人民幣,占比為58.3%;IC載板投資總金額約為255億人民幣,占比為18.1%;覆銅板投資總額約為173億人民幣,占比為12.2%;FPC投資總額約為94億人民幣,占比為6.6%。
再看高端PCB板的市場價(jià)值,據(jù)QY Research調(diào)研團(tuán)隊(duì)最新報(bào)告《全球高端PCB市場報(bào)告2024-2030》顯示,預(yù)計(jì)2030年全球高端PCB市場規(guī)模將達(dá)到1153.4億美元,未來幾年年復(fù)合增長率CAGR為6.8%。
展望2024年,高端PCB被寄予厚望,高階產(chǎn)品有望在AI服務(wù)器、新能源汽車、5G等領(lǐng)域持續(xù)滲透,行業(yè)公司亦聚焦于此展開競逐。
