1.高速 PCB 是一種特殊的印刷電路板，通常用于高速數(shù)字電路中

1.1.PCB 是電子產(chǎn)品的關(guān)鍵電子互連件

印制電路板簡稱 PCB（Printed Circuit Board），PCB 基板由導(dǎo)電的銅箔和中間的絕緣隔熱 材料組成，利用網(wǎng)狀的細(xì)小線路形成各種電子零組件之間的預(yù)定電路連接。這種連接功能使 PCB 成為電子產(chǎn)品的關(guān)鍵電子互連件，因此，PCB 被譽為“電子產(chǎn)品之母”。 PCB 按材質(zhì)可以分為有機材質(zhì)板和無機材質(zhì)板，按結(jié)構(gòu)不同可分為剛性板、撓性板、剛撓結(jié) 合板和封裝基板，按層數(shù)不同可分為單面板、雙面板 和多層板。PCB 產(chǎn)業(yè)鏈上游主要涉及相 關(guān)原材料的制造，如覆銅板、半固化片、銅箔、銅球、金鹽、干膜和油墨等；中游主要是 PCB 的制造；而下游則是 PCB 的廣泛應(yīng)用，包括通訊、消費電子、汽車電子、工控、醫(yī)療、航空 航天、國防和半導(dǎo)體封裝等領(lǐng)域。

PCB 技術(shù)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在微型化、高層化、柔性化和智能化方面。微型化是指隨著消費 電子產(chǎn)品的小型化和功能多樣化發(fā)展，PCB 需要搭載更多元器件并縮小尺寸，要求 PCB 具有 更高的精密度和微細(xì)化能力。高層化是指隨著計算機和服務(wù)器領(lǐng)域在 5G 和 AI 時代的高速高 頻發(fā)展，PCB 需要高頻高速工作、性能穩(wěn)定，并承擔(dān)更復(fù)雜的功能，要求 PCB 具有更多的層 數(shù)和更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。柔性化是指隨著可穿戴設(shè)備和柔性顯示屏等新興應(yīng)用的興起，PCB 需要 具有良好的柔韌性和可彎曲性以適應(yīng)不同形狀和空間，要求 PCB 具有更好的柔性和可靠性。 智能化是指隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車等領(lǐng)域的發(fā)展，PCB 需要具有更強的數(shù)據(jù)處理能力和智能 控制能力以實現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和自動化管理，要求 PCB 有更高的集成度和智能度。

1.2.高速 PCB 是一種特殊的印刷電路板

高速 PCB 主要用于高速數(shù)字電路中，需要保證信號傳輸?shù)耐暾浴８哳l PCB 主要用于高頻 （頻率在 1 GHz 以上）和超高頻（頻率在 10 GHz 以上）電子設(shè)備，如射頻芯片、微波接收 器、射頻開關(guān)、空位調(diào)諧器、頻率選擇網(wǎng)絡(luò)等。和高頻 PCB 不同，設(shè)計高速 PCB 時，更多需 要考慮到信號完整性、阻抗匹配、信號耦合和信號噪聲等因素。為了滿足這些要求，高速 PCB 需要采用特殊的材料并采用特殊的工藝，在高速 PCB 設(shè)計中，選擇合適的高速 CCL 材料至關(guān) 重要。 數(shù)據(jù)中心交換機和 AI 服務(wù)器是高速板的重要應(yīng)用領(lǐng)域。AI 服務(wù)器通常具有大內(nèi)存和高速存 儲器、多核心處理器等特點，需要 PCB 的規(guī)格和性能與之匹配。國內(nèi)主流的數(shù)據(jù)中心交換機 端口速率正在由 10G/40G 向 400G/800G 升級演進(jìn)。根據(jù) Dell’ Oro 發(fā)布的報告，預(yù)計到 2027年，400Gbps 及更高速度將占據(jù)數(shù)據(jù)中心交換機銷售額的近 70%，這些都離不開高速 PCB 的 應(yīng)用。

汽車智能化對高速板的需求提升。在電氣化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的驅(qū)動下，ADAS(高級駕駛輔助 系統(tǒng))、智能座艙、動力系統(tǒng)電氣化、汽車電子功能架構(gòu)等領(lǐng)域?qū)χ懈叨?PCB 的需求持續(xù)高 增。具有整合性、多功能、高效能等特性的電子控制單元（ECU）將推動相關(guān)高端汽車板的需 求增加。

2.高速 CCL 是高速板的核心材料，高端領(lǐng)域主要由臺企和日企主導(dǎo)

2.1.CCL 是 PCB 主要材料之一

CCL，全稱為 Copper Clad Laminate，中文名叫覆銅板，是一種將電子玻纖布或其他增強材 料用樹脂浸漬，一面或兩面用銅箔覆蓋，再經(jīng)過熱壓而制作成的一種板狀材料，具有介電性 能及機械性能好等特點，其上游主要包括銅箔、樹脂、玻纖布等原材料行業(yè)，下游主要包括 通訊設(shè)備、消費電子、汽車電子等領(lǐng)域。

PCB 的性能、品質(zhì)、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及長期的可靠性及穩(wěn)定性在很 大程度上取決于 CCL。CCL 作為 PCB 制造中的核心基板材料，對 PCB 主要起互連導(dǎo)通、絕緣 和支撐的作用，對電路中信號的傳輸速度、能量損失和特性阻抗等有很大的影響。CCL 的技 術(shù)發(fā)展趨勢與 PCB 的技術(shù)發(fā)展趨勢相一致，主要體現(xiàn)在微型化、高層化、柔性化和智能化等 方面。例如，HDI 板和類載板對 CCL 的微細(xì)化能力要求更高;高多層通孔板和背板對 CCL 的層 數(shù)和結(jié)構(gòu)要求更高;柔性板和剛撓結(jié)合板對 CCL 的柔韌性和可靠性要求更高;封裝基板和嵌入 式元件板對 CCL 的集成度和智能度要求更高。

根據(jù)增強材料的不同，可以將 CCL 分成玻纖布基 CCL、紙基 CCL、復(fù)合基 CCL。其中玻纖布基 CCL 采用的增強材料是玻璃纖維布，適用于消費電子產(chǎn)品的制造，在 PCB 主板彎曲時玻璃纖 維能夠吸收大部分應(yīng)力，使玻璃纖維布基 CCL 具有很好的機械性能。紙基 CCL 采用的是木漿纖維紙，主要應(yīng)用于制造計算機、通訊設(shè)備等電子工業(yè)產(chǎn)品。而復(fù)合基 CCL 是以木漿纖維紙 或棉漿纖維紙作芯材增強材料，以玻璃纖維布作表層增強材料，廣泛應(yīng)用于制造高檔家電及 電子設(shè)備等。 根據(jù)絕緣樹脂的不同，還可以將 CCL 分成環(huán)氧樹脂 CCL、聚醋樹脂 CCL、酚醛樹脂 CCL。根據(jù) 機械性能的不同，可以將 CCL 分成剛性 CCL、撓性 CCL。

根據(jù) CCL 自身介電損耗（Df）和介電常數(shù)（Dk）的大小，可以將 CCL 分成高速 CCL 和高頻 CCL 兩類。高速 CCL 強調(diào)其自身的介電損耗（Df），目前市場上常用的高速 CCL 等級也是依照介 電損耗（Df）的大小來劃分的。相比于高速 CCL，高頻 CCL 更加注重介電常數(shù)（Dk）的大小 和變化，以及介電常數(shù)（Dk）的穩(wěn)定性。 CCL 約占 PCB 生產(chǎn)成本的 30%，其介電常數(shù)（Dk）和介質(zhì)損耗因子（Df）值更是直接決定了 PCB 性能。介電常數(shù)（Dk）越低，傳輸信號的速度越快；質(zhì)損耗因子（Df）越小，信號傳輸損 耗越小。

高速 CCL 是指具有高信號傳輸速度、高特性阻抗精度、低傳送信號分散性、低損耗（Df）的 覆銅板。高速板分了很多等級，一般用標(biāo)桿公司松下(Panasonic)的 M 系列對比，如 M4、M6、 M7 等，數(shù)字越大越先進(jìn)，適應(yīng)的傳輸速率越高。M4 級別是 low loss 級別的材料，大致對應(yīng) 傳輸速率為 16Gbps，M6 級別是 very low loss 級別的材料，M7 級別是 super ultra low loss，大致對應(yīng)傳輸率為 32Gbps。

高速板的核心要求是低介電損耗因子（Df)， Df 越小越穩(wěn)定，高速性能越好。介電損耗因子 （Df)是樹脂的一種特性，一般來說，降低 Df 主要通過樹脂、基板及基板樹脂含量來實現(xiàn)。 普通 CCL 使用的環(huán)氧樹脂主要是 FR-4，其 Df 值在 0.01 以上，而高速 CCL 需要在此基礎(chǔ)上改 性或加入 PPO/PPE 等樹脂材料，各種樹脂材料中 PTFE 和碳?xì)浠衔飿渲▋煞N典型的高頻 材料）Df 值最低，在 0.002 以下，最終高速材料所用樹脂的 Df 介于高頻材料和 FR-4 之間。

高頻 CCL 是指工作頻率在 5GHz 以上，適用于超高頻領(lǐng)域，具有超低介電常數(shù)（Dk）的覆銅 板，同時也要求介質(zhì)損耗因子（Df）盡可能小。以 CCL 作為核心原材料制成的 PCB 可視為一 種電容裝置，導(dǎo)線中有信號傳輸時，會有部分能量被 PCB 蓄積，造成傳輸上的延遲，頻率越 高延遲越明顯。與高速 CCL 類似，降低 Dk 的方法主要是對使用的絕緣樹脂、玻纖、整體結(jié)構(gòu) 進(jìn)行改性。目前市場上主流的高頻 CCL 主要是通過使用聚四氟乙烯(PTFE)及碳?xì)浠衔飿渲?材料工藝實現(xiàn)，其中使用 PTFE 的 CCL 應(yīng)用最廣泛，具有介電損耗小、介電常數(shù)小且隨溫度和 頻率的變化小、與金屬銅箔的熱膨脹系數(shù)接近等優(yōu)點。

根據(jù)臺光電子披露的相關(guān)信息，2021 年高速 CCL 的主要供應(yīng)商有臺耀科技、聯(lián)茂電子、日商 松下電工、建韜集團(tuán)、生益科技、南亞新材等。其中臺耀科技的產(chǎn)品最頂尖，占有率最大， 且技術(shù)壁壘高，臺耀科技、聯(lián)茂電子、臺光電子三家臺系企業(yè)的合計市場份額達(dá)到 58%，前 八大供應(yīng)商總計市場份額達(dá)到 89%，行業(yè)集中度較高，且高速 CCL 主要集中于中國臺灣及日 本，中國大陸企業(yè)的市場份額較少。

目前 CCL 行業(yè)往高頻和高速方向發(fā)展，具有較高的技術(shù)門檻。一是配方門檻，覆銅板樹脂填 充物包含多個品類可以為不同的應(yīng)用場景改善性能，每個廠商的配方都是在多年的生產(chǎn)實踐 中形成的，難以在短時間內(nèi)完成。例如 PTFE 成型溫度過高、加工困難以及粘接能力差，需采 用共混改性、填料改性等方法淡化 PTFE 材料的缺點，如羅杰斯 RO3000 系列覆銅板中添加了 陶瓷填料。二是工藝門檻。不同樹脂體系的加工難度不同，例如 PTFE 比環(huán)氧樹脂更軟、鉆孔 難度更大，需要培養(yǎng)專門的核心 NY 員工。

在全球范圍內(nèi)，覆銅板行業(yè)的競爭格局較為穩(wěn)定，主要由日本、中國臺灣和中國大陸的企業(yè) 占據(jù)主導(dǎo)地位。日本企業(yè)在高端覆銅板領(lǐng)域具有較強的技術(shù)優(yōu)勢和品牌影響力，主要代表有 松下電工、三菱氣化、日立化成等；中國臺灣企業(yè)在中高端覆銅板領(lǐng)域具有較強的成本優(yōu)勢 和市場份額，主要代表有臺耀科技、聯(lián)茂電子、臺光電子等；中國大陸企業(yè)在中低端覆銅板 領(lǐng)域具有較強的規(guī)模優(yōu)勢和增長潛力，主要代表有南亞新材、華正新材、生益科技等。 在中國大陸市場內(nèi)，覆銅板行業(yè)的競爭格局呈現(xiàn)出國產(chǎn)替代正在加速實現(xiàn)的趨勢。隨著國內(nèi) PCB 上游廠商積極布局高頻高速覆銅板及 PTFE 領(lǐng)域，有望在 5G 建設(shè)中憑借性價比優(yōu)勢，改 變現(xiàn)有格局，搶占更多市場份額。目前，國內(nèi)已有多家企業(yè)在高頻高速覆銅板領(lǐng)域取得了突 破性的進(jìn)展，例如南亞新材、華正新材、生益科技等已經(jīng)開發(fā)出不同介電損耗等級的全系列 高速產(chǎn)品，并已通過華為等知名終端客戶的認(rèn)證；圣泉集團(tuán)、東材科技等已經(jīng)實現(xiàn)了 PTFE 材料的自主研發(fā)和生產(chǎn)，并與多家全球知名的覆銅板廠商建立了穩(wěn)定的供貨關(guān)系。

2.2.上游材料對于 CCL 性能影響巨大

覆銅板具有三大原材料：銅箔、樹脂、玻纖布，總成本占比接近 90%。不同覆銅板產(chǎn)品原材 占比會有些許不同。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，銅箔、樹脂、玻纖布分別占覆銅板成本的比 例約為 42.1%，26.1%，19.1%。 銅箔用于形成信號線路和電源層。銅箔的類型、厚度和粗糙度等因素會影響到信號的傳輸損 耗和阻抗匹配。一般而言，為了降低導(dǎo)體損耗，需要選擇低粗糙度、低電阻率、適當(dāng)厚度的 銅箔。目前，常用的銅箔類型有 HTE（高延伸性）、RTF（反轉(zhuǎn)）、HVLP（低輪廓）等，其中 HVLP 銅箔具有最低的粗糙度，適用于高頻高速信號傳輸。

玻纖布是常用的增強材料，用于提供機械強度和尺寸穩(wěn)定性。玻纖布的類型、密度和方向等 因素會影響到介質(zhì)常數(shù)和損耗因子等介質(zhì)特性。一般而言，為了降低介質(zhì)損耗，需要選擇低 介電常數(shù)、低損耗因子、均勻分布的玻纖布。目前，常用的玻纖布類型有 E-glass（標(biāo)準(zhǔn)）、 NE-glass（低介電）、P-glass（低損耗）等，其中 P-glass 玻纖布具有最低的介電常數(shù)和損 耗因子，適用于高頻高速信號傳輸。 樹脂用于填充和粘合銅箔和玻纖布。樹脂的類型、含量和固化程度等因素也會影響到介質(zhì)特 性。一般而言，為了降低介質(zhì)損耗，需要選擇低介電常數(shù)、低損耗因子、均勻固化的樹脂。 目前，常用的樹脂類型有環(huán)氧樹脂（EP）、聚酰亞胺樹脂（PI）、聚苯醚樹脂（PPO）等，其中 PPO 樹脂具有較低的介電常數(shù)和損耗因子，適用于高頻高速信號傳輸。

銅箔是一種以純銅或合金為原料，經(jīng)過軋制或電沉積等方式制成的薄片狀金屬材料，是 CCL 最主要的原料。銅箔的厚度一般在 5-105 微米之間，寬度在 5-1370 毫米之間。銅箔具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、耐腐蝕性等特點，廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車、航空航天、 建筑裝飾等領(lǐng)域。銅箔按生產(chǎn)方式可分為軋制銅箔和電解銅箔兩大類。 軋制銅箔是將銅錠經(jīng)過多道次軋制而成的銅箔，其厚度一般在 0.006-0.1mm 之間，主要用于 柔性 CCL 領(lǐng)域。軋制銅箔具有表面光潔、厚度均勻、結(jié)晶細(xì)密等優(yōu)點，但成本較高，適用于 高端產(chǎn)品的制造。 電解銅箔是利用電解原理，在金屬基底上沉積一層純銅而成的銅箔，其厚度一般在 0.006- 0.04mm 之間。電解銅箔具有成本低、生產(chǎn)效率高、厚度可調(diào)等優(yōu)點，但表面粗糙、結(jié)晶不均 勻等缺點，適用于中低端產(chǎn)品的制造。

電解銅箔又可分為鋰電池銅箔和電子電路銅箔兩種。鋰電池銅箔是用于鋰離子電池正負(fù)極集 流體的導(dǎo)電材料。鋰電池銅箔一般較薄，在 6-20μm 之間。鋰電池銅箔要求具有高純度、低氧 含量、高導(dǎo)電率、低內(nèi)阻等特性。 電子電路銅箔是沉積在線路板基底層上的一層薄銅箔，是制造覆銅板（CCL）的重要原材料， 起到導(dǎo)電體的作用。電子電路銅箔一般較厚，大多在 12-70μm，一面粗糙一面光亮，光面用 于印制電路，粗糙面與基材相結(jié)合。 據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2019-2021 年我國銅箔行業(yè)市場規(guī)模逐年遞增，從 2019 年的 312.80 億元，上升至 2021 年的 635.10 億元，CAGR 為 26.63%。其中，電解銅箔的市場規(guī)模占比最 高，2021 年市場規(guī)模達(dá)到 624.60 億元，占比高達(dá) 98.35%。初步統(tǒng)計，2022 年中國銅箔行業(yè) 市場規(guī)模能達(dá)到 740 億元。 根據(jù) CCFA 披露的信息顯示，2021 年中國電子電路銅箔市場占有率最高的企業(yè)為建滔銅箔， 市占率為 21%，其次為南亞銅箔，市場占有率為 15%。2021 年前 9 家電子電路銅箔廠商市占 率達(dá) 71%。

電子級玻纖布(也稱電子布)是生產(chǎn)覆銅板及印刷電路板的基礎(chǔ)材料之一，是以電子級玻璃纖 維紗（E 玻璃纖維/無堿玻璃纖維制成的紗線，一般單絲直徑 9 微米以下，也稱電子紗）為原 料，經(jīng)過編織或無紡布工藝制成的一種玻璃纖維織物，其生產(chǎn)工藝具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，主要 需運用紡織、開纖、后處理和微雜質(zhì)控制等技術(shù)。其性能在很大程度上決定了 CCL 及 PCB 的 電性能、力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性等重要性能。 電子級玻纖布按照編織方式可以分為平紋玻纖布和斜紋玻纖布兩種。平紋玻纖布是將經(jīng)紗和 緯紗交錯地穿過對方的一根，形成均勻的方格狀結(jié)構(gòu)，具有較高的穩(wěn)定性和平整度。斜紋玻 纖布是將經(jīng)紗和緯紗交錯地穿過對方的兩根或以上，形成不規(guī)則的菱形結(jié)構(gòu)，具有較高的柔 韌性和透氣性。平紋玻纖布是目前覆銅板行業(yè)主流使用的玻纖布類型，是制造電子玻纖布基 覆銅板（CCL）的主要原料。

電子級玻纖布在生產(chǎn)過程中需要加一種無泡的潤濕劑 GSK-588 來增加硬度和絕緣性。由于生 產(chǎn)技術(shù)難度大、產(chǎn)品質(zhì)量要求高，其被視為紡織系列產(chǎn)品中的高新技術(shù)產(chǎn)品。電子級玻纖布 用作增強材料，浸以許多由不同樹脂組成的膠粘劑而制成覆銅板，作為印刷電路板中的常用 板材。電子級玻纖布可以提供雙向（或多向）增強效果，提高覆銅板的強度、耐熱、耐腐蝕、 可靠性等特點。 作為一種資金和技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，電子布和電子紗擁有相對較高的市場壁壘，這造就了其 行業(yè)競爭對手的相對稀少性。此外，行業(yè)的市場集中度得以增強，源于其下游覆銅板企業(yè)的 高集中度以及電子紗、電子布產(chǎn)品長周期的認(rèn)證過程。從產(chǎn)能看，2022 年我國電子紗產(chǎn)能為 85 萬噸左右，排名前六位依次為中國巨石、建滔化工、昆山必成、泰山玻纖、光遠(yuǎn)新材、臺 嘉玻纖，總占比達(dá) 85.1%。

樹脂是覆銅板中的絕緣材料，主要作用是將增強材料和銅箔粘合在一起，同時提供電氣性能、 耐熱性能、耐化學(xué)性能等。樹脂的種類和質(zhì)量直接影響了覆銅板的性能和成本。

覆銅板所用的常見的樹脂有環(huán)氧樹脂（Epoxy Resin, EP）、聚酯樹脂（Polyester Resin, PET）、聚酰亞胺樹脂（Polyimide Resin, PI）、聚苯醚樹脂（Polyphenylene Ether Resin, PPO）等 。

其中，聚苯醚（PPO）是一種性能優(yōu)異的樹脂，廣泛應(yīng)用于制造高端 AI 服務(wù)器的覆銅板基材。 PPO 具有優(yōu)異的耐熱性能、低吸濕率、優(yōu)良的介電性能等特性，因此被視為最有潛力的覆銅 板基材樹脂之一。隨著 AI 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對服務(wù)器性能的要求越來越高，傳統(tǒng)的環(huán)氧樹 脂基材已不能滿足需要，PPO 樹脂在覆銅板制造領(lǐng)域的應(yīng)用開始得到關(guān)注。由于其極低的介 電損耗和介電常數(shù)、高耐熱性和良好的穩(wěn)定性，有利于減少高頻信號的傳輸損耗，可以滿足 AI 服務(wù)器對數(shù)據(jù)傳輸速度和效率的高要求。此外，PPO 的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性也比環(huán)氧樹脂 等材料更優(yōu)，所以 PPO 樹脂被視為未來覆銅板樹脂基材發(fā)展主流的有力候選者。

未來，AI 發(fā)展帶動的服務(wù)器數(shù)量增長、單機 PCB 面積與層數(shù)提升以及高頻高速覆銅板的需求 增加，或?qū)橐?PPO 為代表的基板樹脂市場提供新的增長點。 除了電子電器領(lǐng)域，PPO 還廣泛應(yīng)用于光伏領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域，以及水處理相關(guān)行業(yè)。在光伏 接線盒中，PPO 因其高電氣安全防護(hù)性能和耐惡劣環(huán)境條件被廣泛使用。在汽車領(lǐng)域，PPO 以及其改性產(chǎn)品在各類車身部件和電器元件中得到應(yīng)用。在水處理行業(yè)，PPO 的耐水解和優(yōu) 良的尺寸穩(wěn)定性使其適用于制造水泵殼體、外殼和過流部件等。

3.AI 服務(wù)器拉動高端 PCB 需求，EGS 平臺升級帶來市場增量

3.1.GPT 大語言模型，參數(shù)量呈指數(shù)級增長

ChatGPT（Chat Generative Pre-trained Transformer）是由 OpenAI 開發(fā)的聊天機器人程 序，于 2022 年 11 月推出，上線兩個月后就實現(xiàn)全球 1 億月活躍用戶，是歷史上增長最快的 消費者應(yīng)用程序。ChatGPT 基于 GPT-3.5 架構(gòu)的大型語言模型（LLM），并通過強化學(xué)習(xí)進(jìn)行 訓(xùn)練，擁有語言理解和文本生成能力，適用于問答、對話、生成文本等多種場景。大型語言 模型（LLM）是基于海量數(shù)據(jù)集進(jìn)行內(nèi)容識別、總結(jié)、翻譯、預(yù)測或生成文本等的語言模型。 相比于一般的語言模型，LLM 識別和生成的精準(zhǔn)度會隨參數(shù)量的提升大幅提高。

大模型的預(yù)訓(xùn)練需要處理海量參數(shù)，其訓(xùn)練和推理過程需要消耗大量的算力，即計算機系統(tǒng) 的運算速度和處理能力。根據(jù) OpenAI 官網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)，隨著新模型推出，新的參數(shù)量需求呈翻 倍式增長。

算力的提高主要依賴于高性能計算機系統(tǒng)，如服務(wù)器、超級計算機、云計算平臺等。這些計 算機系統(tǒng)中，PCB 作為電子元器件的載體和連接器對計算機系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性有著重要的 影響。大模型對 PCB 產(chǎn)品性能的需求提升主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 高密度互連(HDI)，為了滿足大模型對計算機系統(tǒng)內(nèi)部元器件之間高速數(shù)據(jù)傳輸和信號完整 性的要求，需要使用 HDI 技術(shù)制作 PCB，實現(xiàn)更高的線路密度、更小的孔徑，進(jìn)而提高 PCB 的集成度和信號效率。從生產(chǎn)工藝的角度看，普通 PCB 采用減成法，HDI 在減成法的基礎(chǔ)上， 通過激光鉆微通孔、堆疊的通孔降低線寬，工藝中設(shè)計鍍銅的工序較多，且對曝光設(shè)備、貼 合設(shè)備的需求也更高。

高頻高速(HFHS)，為滿足大模型對計算機系統(tǒng)外部網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅枰褂?HFHS 技術(shù)制作 PCB，實現(xiàn)更高的頻率和更低的損耗，提高 PCB 的帶寬和信噪比。高頻高速 PCB的制造對原材料、對位精度、STUB、阻抗精度等方面都有較嚴(yán)格的要求，工藝難度較大。

嵌入式 PCB，嵌入式 PCB 是一種高散熱 PCB，利用金屬基板材料（銅箔）本身具有較佳的熱傳 導(dǎo)性，將熱源從大功率元器件中導(dǎo)出，為了滿足大模型對計算機系統(tǒng)功能集成和模塊化的要 求，需要使用 EBC 技術(shù)制作 PCB，實現(xiàn)將被動元件或主動元件嵌入到 PCB 內(nèi)部或表面，提高 PCB 的性能和功能，縮短 PCB 的信號路徑和延遲，降低 PCB 的功耗和散熱。 三維封裝(3D)，為了滿足大模型對計算機系統(tǒng)三維化和超大規(guī)模集成的要求，需要使用 3D 技 術(shù)制作 PCB，實現(xiàn)將多層 PCB 或芯片通過垂直互連的方式進(jìn)行堆疊，提高 PCB 的性能和功能， 降低 PCB 的體積和重量。

3.2.AI 服務(wù)器對 PCB 的性能提出更高的要求

AI 服務(wù)器是專門為運行人工智能算法和處理大規(guī)模數(shù)據(jù)而設(shè)計的高性能計算機，它們通常 具備高處理能力、大內(nèi)存和高速存儲器、多核心處理器、高速網(wǎng)絡(luò)接口等特點，能夠應(yīng)對復(fù) 雜的計算任務(wù)和大數(shù)據(jù)量的處理任務(wù)。

AI 服務(wù)器中 PCB 價值量的提升主要體現(xiàn)在以下幾個模塊： GPU 加速卡（OAM），主要由 GPU 芯片、內(nèi)存芯片、電源模塊、散熱器等部件組成，通過 PCB 板 來連接和傳輸信號。GPU 加速卡可以分為兩種類型：SXM 版本和 PCIE 版本。SXM 版本是指使 用 NVIDIA 公司開發(fā)的 SXM 接口連接 GPU 芯片和主板的加速卡；PCIE 版本是指使用標(biāo)準(zhǔn)的 PCIE 接口連接 GPU 芯片和主板的加速卡。SXM 版本相比 PCIE 版本具有更高的帶寬和更低的 延遲，但也需要更高級別的 PCB 板和散熱系統(tǒng)。 先進(jìn)的 GPU 加速卡需要使用 5 階 20 層或以上的 HDI 板，HDI 板是高密度互連板的簡稱，它是 一種通過激光鉆孔或微細(xì)加工技術(shù)，在普通 PCB 板上形成微小的孔徑或線寬，從而實現(xiàn)更高 層次、更密集的布線和連接的 PCB 板。HDI 板可以提高信號完整性、降低電磁干擾、縮小尺 寸和重量、增強可靠性等優(yōu)點。HDI 板可以分為不同的階數(shù)和層數(shù)，階數(shù)表示每個層面上有 多少次激光鉆孔或微細(xì)加工，層數(shù)表示有多少個層面疊加在一起。一般來說，階數(shù)越高，層 數(shù)越多，HDI 板的密度和復(fù)雜度就越高。GPU 芯片和內(nèi)存芯片都有很多引腳或焊盤，需要通過 HDI 板來實現(xiàn)高效率、低延遲、低功耗、低噪聲的信號傳輸。

GPU 加速卡需要使用高層次、高密度、高可靠性的 HDI 板來連接各個部件，主要有以下幾個 原因： GPU 芯片和內(nèi)存芯片都有很多引腳或焊盤，需要通過 HDI 板來實現(xiàn)高效率、低延遲、低 功耗、低噪聲的信號傳輸。 GPU 加速卡的功耗較高，會產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時散發(fā)，會影響其穩(wěn)定性和壽 命。因此，需要使用具有良好導(dǎo)熱性能的 HDI 板材料。 GPU 加速卡的尺寸較小，需要使用 HDI 板來減少 PCB 板的面積和厚度，提高空間利用率 和散熱效果。 GPU 加速卡的性能較高，需要使用 HDI 板來支持更高的頻率和帶寬，提高數(shù)據(jù)傳輸速度 和質(zhì)量。

5 階 20 層以上的 HDI 板是目前 PCB 行業(yè)中高端且昂貴的產(chǎn)品之一，其制造工藝要求非常高， 需要使用先進(jìn)的設(shè)備、材料和工藝。目前，全球能夠生產(chǎn)這種 HDI 板的廠商很少，主要集中 在日本、韓國、中國臺灣等地。

GPU 加速卡對 CCL 的具體要求主要有以下幾點： 高頻高速性能：由于 AI 服務(wù)器需要處理大量的數(shù)據(jù)和信號，因此 GPU 加速卡需要使用 具有高頻高速性能的 CCL，即能夠在高頻率下保持低損耗、低時延、低串?dāng)_、低噪聲等 特性的 CCL。這需要 CCL 具有較低的介電常數(shù)（Dk）、介電損耗（Df）、表面粗糙度（Rz） 等參數(shù)。 導(dǎo)熱性能：由于 GPU 加速卡的功耗較高，會產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時散發(fā)，會影 響其穩(wěn)定性和壽命。因此，GPU 加速卡需要使用具有良好導(dǎo)熱性能的 CCL，即能夠有效 地將熱量從芯片傳導(dǎo)到散熱器或外部環(huán)境的 CCL。這需要 CCL 具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)（K） 和較低的熱膨脹系數(shù)（CTE）等參數(shù)。 可靠性：由于 GPU 加速卡需要在復(fù)雜的環(huán)境中長期穩(wěn)定運行，因此 GPU 加速卡需要使用 具有高可靠性的 CCL，即能夠抵抗各種應(yīng)力和環(huán)境因素的影響，保持其結(jié)構(gòu)和功能不變 的 CCL。這需要 CCL 具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、較低的水分吸收率（MOT）、較強 的機械強度和耐化學(xué)腐蝕性等參數(shù)。 GPU 模組板（UBB），即 Unit Baseboard，是一種用于搭載整個 GPU 平臺的 PCB 板。GPU 模組 板的主要功能是連接多個 GPU 加速卡并與 CPU 主板通信。GPU 加速卡，即 Open Accelerator Module，是一種基于開放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的 GPU 模塊，可以插入到 GPU 模組板上。

GPU 之間的高速互聯(lián)可以通過 NVLink + NVSwitch 實現(xiàn)。NVSwitch 是英偉達(dá)推出的一種高性 能交換芯片，用于實現(xiàn)多個 GPU 加速卡之間的互聯(lián)和通信，NVLink 2.0 協(xié)議最大能夠提供每 秒 900GB 的雙向帶寬。第三代 NVSwitch 有 64 個第四代 NVLink 端口，每個端口可以連接一 個 GPU 加速卡或一個 CPU 主板，從而實現(xiàn)多達(dá) 64 個 GPU 加速卡的全互聯(lián)架構(gòu)。NVSwitch 基 于 NVLink 的高級通信能力構(gòu)建，可為計算密集型工作負(fù)載提供更高帶寬和更低延遲。基于 第三代 NVSwitch，通過在服務(wù)器外部添加第二層 NVSwitch，NVLink 網(wǎng)絡(luò)可以連接多達(dá) 32 個 服務(wù)器、256 個 GPU，并提供 57.6TB/s 的多對多帶寬，實現(xiàn) GPU 在服務(wù)器節(jié)點間通信擴展， 形成數(shù)據(jù)中心大小的 GPU。 為了實現(xiàn)高速、高效、高可靠的數(shù)據(jù)傳輸和圖形處理，GPU 模組板需要使用高多層通孔板（THP 板）作為載體。THP 板是指通過機械鉆孔或激光鉆孔，在普通 PCB 板上形成大量的通孔，并 在通孔內(nèi)壁鍍上一層導(dǎo)電銅箔，從而實現(xiàn)不同層面之間的電氣連接。THP 板可以分為不同的 層數(shù)，層數(shù)表示有多少個層面疊加在一起。一般來說，層數(shù)越多，THP 板的密度和復(fù)雜度就 越高。

GPU 模組板需要使用高多層 THP 板來實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和高頻信號處理的原因有： GPU 模組板需要處理大量的數(shù)據(jù)和信號，因此需要使用具有高頻高速性能的 THP 板，即 能夠在高頻率下保持低損耗、低時延、低串?dāng)_、低噪聲等特性的 THP 板。這需要 THP 板 具有較低的介電常數(shù)（Dk）、介電損耗（Df）、表面粗糙度（Rz）等參數(shù)。 GPU 模組板需要連接多個 NVLink 芯片和 GPU 加速卡，因此需要使用具有高層次的 THP 板，即能夠?qū)崿F(xiàn)更多的信號通道和更好的電氣性能的 THP 板。這需要 THP 板具有較高的 線寬線距、孔徑、阻抗控制等參數(shù)。 GPU 模組板的功耗較高，會產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時散發(fā)，會影響其穩(wěn)定性和壽 命。因此，GPU 模組板需要使用具有良好導(dǎo)熱性能的 THP 板，即能夠有效地將熱量從芯 片傳導(dǎo)到散熱器或外部環(huán)境的 THP 板。這需要 THP 板具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)（K）和較低 的熱膨脹系數(shù)（CTE）等參數(shù)。

GPU 模組板對覆銅板有以下具體要求： 層數(shù)：由于 GPU 模組板需要連接多個 GPU 加速卡，并且需要實現(xiàn)多層次的電源分配網(wǎng)絡(luò) （PDN），因此需要使用較高層數(shù)的覆銅板。目前，GPU 模組板使用的覆銅板一般在 16 層 以上； 電性能：由于 GPU 模組板需要支持高速數(shù)據(jù)傳輸和高頻信號處理，因此需要使用具有較 低介電常數(shù)（Dk）和介質(zhì)損耗因子（Df）的覆銅板，以減少信號的衰減和失真，提高信 號的完整性和可靠性，目前 GPU 模組板使用的覆銅板一般采用 PPO 等高性能樹脂材料； 熱性能：由于 GPU 模組板需要承受較高的功耗和發(fā)熱量，因此需要使用具有較高熱導(dǎo)率 和熱穩(wěn)定性的覆銅板，以有效地將熱量從元器件傳導(dǎo)到散熱模組，防止過熱造成性能下 降或損壞。目前，GPU 模組板使用的覆銅板一般采用金屬基板或者添加導(dǎo)熱填料的復(fù)合 基板； 加工性能：由于 GPU 模組板需要實現(xiàn)較多的通孔連接不同層次的電路線路，并且需要實 現(xiàn)較大的面積和厚度，因此需要使用具有較好加工性能的覆銅板，以滿足 THB 的要求， 提高 PCB 的質(zhì)量和良率。目前，GPU 模組板使用的覆銅板一般采用改性 PPO（MPPO）等 可交聯(lián)的熱固性材料，可以提高流動性和加工性。

CPU 主板，是 AI 服務(wù)器中連接 CPU、內(nèi)存、存儲等核心部件的部件，它可以實現(xiàn) CPU 與其他 部件之間的高速數(shù)據(jù)傳輸，并通過 PCIe 5.0 實現(xiàn)與 GPU 主板的互聯(lián)。CPU 主板一般采用 ATX 或 EATX 等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，其尺寸為 305mm x 244mm 或 305mm x 330mm，其內(nèi)部包含一個或多個 CPU 插槽、內(nèi)存插槽、存儲插槽、電源管理芯片等元器件。CPU 主板通過 PCIe 插槽連接到 GPU 主板上，并通過 PCIe 實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。

CPU 主板使用的 PCB 一般為高多層通孔板（Through Hole Board, THB），其特點是具有較多 的通孔連接不同層次的電路線路，并且可以實現(xiàn)較大的面積和厚度。THB 可以實現(xiàn)更強的結(jié) 構(gòu)支撐和散熱能力，并且可以承載更多更復(fù)雜的元器件。

CPU 主板對覆銅板有以下具體要求： 介電常數(shù)和介質(zhì)損耗：這兩個參數(shù)影響信號的傳輸速度和能量損失，對于高頻、高速的 CPU 主板來說，需要選擇低介電常數(shù)和低介質(zhì)損耗的 CCL，以保證信號的完整性和質(zhì)量。 熱膨脹系數(shù)：這個參數(shù)影響 CCL 在溫度變化時的尺寸穩(wěn)定性，對于高溫、高功率的 CPU 主板來說，需要選擇熱膨脹系數(shù)與銅箔相近的 CCL，以避免因為熱應(yīng)力導(dǎo)致的層間分離 或過孔開裂等缺陷。熱導(dǎo)率：這個參數(shù)影響 CCL 在散熱方面的性能，對于高溫、高功率的 CPU 主板來說，需 要選擇熱導(dǎo)率較高的 CCL，以有效地將熱量從 CPU 和其他元件傳導(dǎo)到散熱器或外部環(huán)境。 阻燃等級：這個參數(shù)影響 CCL 在遇到火災(zāi)時的安全性能，對于所有的電子產(chǎn)品來說，都 需要選擇阻燃等級較高的 CCL，以防止因為火災(zāi)引起的人員傷亡或財產(chǎn)損失。一般來說， 阻燃等級應(yīng)達(dá)到 UL94 V-0 或以上。

據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，預(yù)估 2024 年 AI 加速卡需求為 400 萬顆，加速卡 PCB 用量平均單價 100 美元/ 顆，如果折算成英偉達(dá) DGX A100 服務(wù)器對應(yīng)為 50 萬臺，對應(yīng) UBB 板的 PCB 用量為 1000 美 元/臺，對應(yīng) CPU 主板的 PCB 用量為 200 美元/臺，這三部分帶來是市場增量合計 10 億美元。

3.3.服務(wù)器 CPU 更新迭代速度加快，Intel 與 AMD 陸續(xù)推出 PCIe5.0 產(chǎn)品

PCIE5.0（第五代 PCI Express 總線標(biāo)準(zhǔn)），是一種用于連接各種外設(shè)設(shè)備的高速串行接口， 于 2019 年 5 月正式發(fā)布。PCIE5.0 相比于上一代 PCIE4.0，帶寬提升了一倍，能夠支持更高 性能的 CPU、GPU、存儲等設(shè)備，滿足 AI 服務(wù)器等高算力需求。通過改變電氣設(shè)計改善信號 完整性和機械性能，PCIE5.0 新標(biāo)準(zhǔn)減少了延遲，降低了長距離傳輸?shù)男盘査p。與 PCIE4.0 相比，PCIE5.0 信號速率達(dá)到 32GT/s，x16 帶寬（雙向）提升到了 128GB/s，能夠更好地滿足 吞吐量要求高的高性能設(shè)備，如數(shù)據(jù)中心、邊緣計算、機器學(xué)習(xí)、AI、5G 網(wǎng)絡(luò)等場景日益增 長的需求。除了保證高速傳輸?shù)哪芰?，PCIE5.0 還進(jìn)一步加強了信號完整性，不僅適合連接 顯卡、SSD 等配件，也適用于平臺總線的使用。

Intel 的服務(wù)器處理器品牌 Xeon，已相繼推出 Grantley、Purley、Whitey、Eagle Stream 等 平臺，每一個平臺具有多個子代，在制程工藝、內(nèi)存、PCIe 等方面存在差異。根據(jù) Intel 規(guī) 劃路線，服務(wù)器從 Purley 平臺向 Whitley 平臺過渡。Intel 的 Cooper Lake 沿用上一代的 PCIe 3.0 通道，而其 2021 年一季度發(fā)布的 Ice Lake 首次支持 PCIe 4.0 總線設(shè)計。Intel 在 2022 年 4 月 28 日的財報會議表示，公司的新一代 Eagle Stream 平臺采用 PCIe 5.0 總線標(biāo) 準(zhǔn)。

近年來 AMD 在服務(wù)器端市占份額不斷增長，根據(jù) Mercury Research 的數(shù)據(jù)，2021 年第四季 度 AMD 在服務(wù)器處理器的市場份額已經(jīng)占到 10.7%，同比增加 3.6 個百分點，據(jù) AMD 財報披 露，在高性能計算領(lǐng)域，AMD 的滲透率不斷提高，有 465 個云計算案例部署 AMD EPYC 服務(wù)器 處理器，包括微軟 Azure HBv3 虛擬機、Google Cloud C2D 虛擬機及亞馬遜 EC2 C6a / Hpc6a， 都使用 AMD 的產(chǎn)品，在 Green500 中，前 10 的超級計算機中有 8 臺采用 AMD 芯片。

據(jù) AMD 公布最新的服務(wù)器處理器路線圖，公司將在 2024 年前推出代號為 Turin 的 Zen5 架構(gòu) 處理器，新架構(gòu)將采取 4nm 和 3nm 的工藝。此前，AMD 分別于 2019 年 8 月推出第 2 代 EPYC 處理器，2020 年推出代號為 Milan 的 EPYC 7003 處理器，最新一代 EPYC 7004 Genoa 處理器 首次采用 PCIe 5.0 總線標(biāo)準(zhǔn)，在 2022 年的第四季度推出。Intel 的 Eagle Stream 平臺與 AMD 的 Zen4 架構(gòu)下的 Genoa 處理器對標(biāo)，兩款產(chǎn)品均使用最新的 PCIe 5.0 技術(shù)，于 2022 下半年推出，但相比之下 AMD 的制程更加先進(jìn)，最新推出的 Milian-X 處理器制程工藝已率 先達(dá)到 7nm，并向更高端的 5nm 制程進(jìn)軍。

PCIe 標(biāo)準(zhǔn)升級下信息交互速度不斷提升，對 PCB 的設(shè)計、走線、板材選擇等要求提高。目前 PCB 主流板材為 8-16 層，對應(yīng) PCIe 3.0 一般為 8-12 層，4.0 為 12-16 層，而 5.0 平臺則在 16 層以上。從材料的選擇上來看， PCIe 升級后服務(wù)器對 CCL 的材料要求將達(dá)到高頻/超低 損耗/極低損耗級別。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，目前支持 PCIe3.0 標(biāo)準(zhǔn)的 Purley 平臺 PCB 價值量約 2200- 2400 元，支持 PCIe4.0 的 Whitley 平臺 PCB 價值量提升 30%-40%，支持 PCIe5.0 的 Eagle 平 臺的 PCB 價值量比 Purley 高一倍。根據(jù)我們測算，到 2025 年，PCIe 5.0 的升級有望為服務(wù) 器平臺 PCB 帶來百億的價值增量。 假設(shè) 1：根據(jù) IDC 發(fā)布 2021 年全球服務(wù)器市場追蹤報告，2021 年用戶對數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施 的投資持續(xù)上漲，全球服務(wù)器市場出貨量為 1,353.9 萬臺，同比增長 6.9%, 2022 年全球服 務(wù)器出貨量突破 1516 萬臺，同比增長 12%。IDC 預(yù)測 2023E-2025E CAGR 保持在 6%左右。 假設(shè) 2：根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，當(dāng)前 Purley 平臺 PCB 價值量在 2200-2400 左右，Whitley 平臺 PCB 價值量比 Purley 平臺高 30%-40%，Eagle 平臺 PCB 價值量比 Purley 高一倍。 假設(shè) 3：根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，22 年 CPU 平臺仍以 Purley 為主，但隨著 PCIe 標(biāo)準(zhǔn)升級和對應(yīng) CPU 平臺的成本下降，Whitley 平臺會快速滲透，Purley 平臺會逐步退出，Eagle 平臺有望在 2023 年逐步滲透，最終形成低端/中端/高端并存的情況。據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研，到 2025 年 Whitley 預(yù)計占 50%-60%，Eagle 占 20%，Purley 占 20%-30%。 增量計算公式：服務(wù)器出貨量*PCIE 4.0 滲透率*PCIe 4.0 PCB 價值增量 + 服務(wù)器出貨量 *PCIE 5.0 滲透率*PCIe 5.0 PCB 價值增量。