电子行业深度报告：AI系列深度，国内厂商受益AI算力需求增长，PCB有望量价齐升

电子行业深度报告 证券研究报告行业深度报告电子 AI系列深度：国内厂商受益AI算力需求增长，PCB有望量价齐升 增持（维持） 投资要点 PCB承担服务器芯片基座、数据传输和连接各部件功能。PCB代替复杂的布线，实现各元件之间的电气连接和电绝缘，是电子产业链中承上启下的基础力量。服务器中PCB板是服务器内各芯片模组的基座，主要应用于主板、背板和网卡等，负责传递服务器内各部件之间的数 据信号以及实现对电源的分布和管理。 AI算力需求带动高算力芯片市场，利好AI服务器市场，增加PCB板用量。AI模型算力需求持续扩张，打开高性能计算芯片的市场需求，预计2025年我国AI芯片市场规模将达到1780亿元，20192025GAGR 可达429。目前通用服务器龙头Intel已经逐步出货AI领域服务器产品，并在内存和接口标准上过渡到行业领先水平。由于GPU可兼容训练和推理，更加适配AI模型训练和推理，利好AI服务器市场发展。 2023年05月10日 证券分析师张良卫 执业证书：S0600516070001 02160199793 zhanglwdwzqcomcn 证券分析师马天翼 执业证书：S0600522090001 matydwzqcomcn 证券分析师唐权喜 执业证书：S0600522070005 tangqxdwzqcomcn 证券分析师周高鼎 执业证书：S0600523030003 zhougddwzqcomcn 行业走势 AI服务器相较于通用服务器一般增配48颗GPGPU形成GPU模组，电子沪深300 增加GPU板用量。 配合AI服务器需求，PCB层数增加、材料以及工艺优化，实现量价齐升。AI服务器中由于芯片升级，PCB需针对性的升级改革，以处理更多的信号、减少信号干扰、增加散热以及电源管理等能力，在材料 和工艺上都需进一步优化。为配合数据量需求，服务器传输协议已逐步升级，Intel和AMD的PCIe50相关产品已经陆续出货中，信号速率达到32GTs，已发布的PCIe60规范较50数据速率提高一倍，预计2023年开始出现在服务器上。随着PCIe协议升级，需PCB不断提升层数和降低传输损耗，提供设计灵活度以及更好的抗阻功能，带来PCB产品的价值量提高。2022年中国PCB产业总产值达到442亿美元，占全球的541，未来在AI服务器的增量市场背景下，国内PCB可实现量价齐升。 国内厂商已具备生产能力，协同上下游厂商合作可稳定出货。由于PCB市场定制性强，高水平生产能力以及与上下游稳定关系是PCB厂商核心竞争力。目前国内各大PCB厂商在各细分领域形成了自身的竞争优势与议价能力。沪电股份、深南电路、生益电子等厂商供给产品 的最高层数可达到40层。并与AI芯片厂商和头部服务器厂商建立长期稳定合作关系。上游供给方面，国内覆铜板厂商中生益科技作为龙头企业，与兴森科技和生益电子等都具有长期合作。未来国内PCB厂商可稳定为高端服务器出货。 相关标的：沪电股份、胜宏科技、深南电路、生益科技、兴森科技。 风险提示：海外服务器需求增长不及预期，竞争格局加剧，原材料涨价导致盈利能力下降，AI发展不及预期，AI商用化不及预期导致服务器需求量下降。 26 22 18 14 10 6 2 2 6 10 2022510202298202317202358 相关研究 《半导体设备零部件2022年报 2023年一季报总结：设备及零部件国产化加速，在手订单饱满》 20230509 《从台积电业绩前瞻看半导体投资窗口》 20230416 128 东吴证券研究所 内容目录 1电子产品之母PCB，性能工艺升级换代5 11电子产业中轴基石，多重分类应用广泛5 12PCB向高密度发展，需求升级使得工艺难度显著增加6 2AI时代海量算力需求促进服务器升级，带动PCB板量价齐升9 21PCB板为服务器提供数据传输和部件支撑功能，多层板是需求主量9 22AI时代高算力芯片打开海量市场，PCB板协同升级10 221芯片性能拉动PCB性能同步升级11 222PCIe升级，传输速率加强带动PCB量价提升13 3国内产值全球占比过半，产品逐步迈向高端15 4供应链关系与产品性能是行业核心竞争要素18 5投资建议及相关个股20 51沪电股份：产业布局平衡，深耕高端多年，新需求带动后续成长21 52鹏鼎控股：PCB板龙头，技术实力强劲服务全球大客户22 53胜宏科技：绑定芯片行业龙头，在显卡PCB细分领域领先22 54深南电路：重点布局通信数据领域，高多层板高速背板技术领先23 55生益科技：国内覆铜板龙头企业，产品性能已达世界一流水平24 56兴森科技：细分市场竞争力强，与覆铜板供应商建立稳定合作25 6风险提示26 228 东吴证券研究所 图表目录 图1：PCB电路板结构 图2：刚性PCB 图3：印制电路板分类及主要应用 图4：PCB向高密度方向演变趋势 图5：2020年中国PCB板成本构成 图6：改良型半加成法（mSAP）的工艺流程 图7：2021年全球PCB下游应用领域结构 图8：全球PCB下游应用领域增速 图9：服务器中的PCB应用 图10：2021年下游服务存储PCB需求1 图11：模型算力预测1 图12：20192025中国AI芯片市场规模（单位：亿元）1 图13：2021年H1中国AI芯片市场占比1 图14：20202027全球GPU市场规模（单位：亿美元）1 图15：PCIe传输速率与其他总线比较1 图16：PCIe系统框图1 图17：PCIExpress总线性能1 图18：PCIe协议对PCB影响1 图19：全球服务器市场规模1 图20：多层PCB板价格（元平）1 图21：20182027年全球印刷电路板市场规模亿美元1 图22：2021全球百强PCB制造企业分布1 图23：2021年全球PCB制造商市场份额占比按营收1 图24：PCB市场下游产品产值（亿美元）1 图25：2018年各国家地区PCB产品结构1 图26：沪电股份主要客户1 图27：沪电股份营业收入及同比增速2 图28：沪电股份归母净利润及同比增速2 图29：鹏鼎控股营业收入及同比增速2 图30：鹏鼎控股归母净利润及同比增速2 图31：胜宏科技营业收入及同比增速2 图32：胜宏科技归母净利润及同比增速2 图33：深南电路营业收入及同比增速2 图34：深南电路归母净利润及同比增速2 图35：生益科技营业收入及同比增速2 图36：生益科技归母净利润及同比增速2 图37：兴森科技营业收入及同比增速2 图38：兴森科技归母净利润及同比增速2 表1：普通PCB、HDI、SLP、IC载板技术参数比较 表2：Al服务器对PCB的层数、板材等级、制作工艺的要求1 表3：Intel服务器升级路线1 表4：国内PCB板主要厂商技术水平1 328 东吴证券研究所 表5：沪电股份生产能力1 表6：生益科技产品与行业头部企业产品性能比较1 428 东吴证券研究所 1电子产品之母PCB，性能工艺升级换代 11电子产业中轴基石，多重分类应用广泛 PCB是电子产业链中承上启下的基础力量。PCB即印制电路板，利用板基绝缘材料隔绝表面的铜箔导电层，代替复杂的布线，实现各元件之间的电气连接和电绝缘，是电子元器件电气连接的载体。由于PCB具有良好的产品一致性，它可以采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化，同时，整块经过装配调试的印制线路板可以作为一个独立的备件，便于整机产品的互换与维修。广泛应用于各类电子产品，包括通讯、消费电子、汽车电子、工控、医疗、半导体封装等领域。 PCB材料主要有PP半固态片和Core芯板两部分组成，再加上线路，器件，就构 成了电路板。PP半固态片由半固态树脂材料和玻璃纤维组成，两者组合在一起，主要起到填充的作用，是多层印制板的内层导电图形的粘合材料及绝缘材料。Core芯板由铜箔、固态树脂材料和玻璃纤维组成，一般来说就是由PP和铜箔压制而成。铜箔层在生产中通过热量以及黏合剂将其压制到基材上面。铜层用重量做单位，一般采用铜均匀的覆盖一平方英尺的重量（盎司oz）来表示。其他还有在铜层上面的阻焊层和阻焊层上面的丝印层。 图1：PCB电路板结构图2：刚性PCB 数据来源：CSDN，东吴证券研究所数据来源：MOKOTechnology，东吴证券研究所 PCB产品品类众多，可按基材材质、导电图形层数、技术工艺和应用领域等多种分类方法。根据基材材质柔软性，PCB可分为刚性板、柔性板、刚挠结合板。其中刚 性板以铜箔的层数为依据又可分为单双层板、多层板。多层板中按技术工艺维度可分为HDI板与特殊板（包括类载板、封装基板、背板、厚铜板、高频板、高速板等）。当PCB的密度增加超过八层板后，以HDI来制造，其成本将较传统复杂的压合制程要低。 528 图3：印制电路板分类及主要应用 产品种类 特征描述 主要应用 刚性板 单面板 在绝缘基材上仅一面具有导电图形的印制电路板 普通家电、遥控器、传真机等 双面板 在绝缘基材的正反两面都形成导体图形的印制电路板，一般采用 丝印法或感光法制成 计算机周边产品、家用电器等 多层板 普通多层板 内层由四层及以上导电图形与绝缘材料压制而成，外层为铜箔。层间导电图形通过导孔进行互联 消费电子、通信设备和汽车电子等领域 背板 用于连接或插接多块单板以形成独立系统的印制电路板 通信、服务存储、航空航天、超级计算机、医疗等重要领域 高速多层板 由多层导电图形和低3介电损耗的高速材料压制而成的印刷电路板 通讯、服务存储等 金属基板 由金属基材、绝缘介质层和电路层三部分构成的复合印制线路板 通信无线基站、微波通信等 厚铜板 使用厚铜箔（厚铜在3OZ及以上）或成品任何一层铜厚度为 3OZ以上的印制电路板 通信电源、医疗设备电源、工业电源、新能源汽车等 高频微波板 采用特殊的高频材料（如聚四氟乙烯等）进行加工制造而成的印 制电路板 通信基站、微波传输、卫星通讯、导航 雷达等 HDI 孔径在015mm以下、孔环之环径在025mm以下、接点密度在130点平方英寸以上、布线密 度在117英寸平方英寸以上的多层印刷电路板 智能手机、平板电脑、数码相机、可穿戴设备等消费类电子产品，在通信设备、航空航天、工控医疗等领域亦增长较快 挠性板 由柔性基材制成的印刷电路板，基材由金属导体箔、胶黏剂和绝缘基膜三种材料组合而成，其优点是轻薄、可弯曲、可立体组装 智能手机、平板电脑、可穿戴设备等移动智能终端 刚挠结合板 由柔性基材制成的印制电路板，基材由金属导体箔、胶黏剂和绝缘基膜三种材料组合而成，其优点是轻薄、可弯曲、可立体组装 通信设备、计算机、工控医疗、航空航天、汽车电子、消费电子等领域 数据来源：深南电路招股书，东吴证券研究所 12PCB向高密度发展，需求升级使得工艺难度显著增加 PCB板逐高密度、小孔径方向技术走向成熟。目前，PCB从早期的单层双层、多层板，向HDIMicroviaPCBs，HDIAnyLayerPCBs，以及目前火热的类载板方向升级， 628 东吴证券研究所 东吴证券研究所 产品线宽线距逐渐缩小。HDI对比传统PCB可以实现更小的孔径、更细的线宽、更少通孔数量，节约PCB可布线面积、大幅度提高元器件密度和改善射频干扰电磁波干扰等。SLP（substratelikePCB，类载板），相较于HDI板可将线宽线距从HDI的4050微米缩短到2035微米，同样面积电子元器件承载数量可以达到HDI的两倍，已在苹果、三星等高端手机产品中使用。 图4：PCB向高密度方向演变趋势 数据来源：广州广合招股说明书，东吴证券研究所 表1：普通PCB、HDI、SLP、IC载板技术参数比较 技术参数 普通PCB HDI SLP IC载板 层数 190 416 210 210 板厚 037mm 0252mm 0215mm 0115mm 最小线宽间距 50100m 4060m 2030m 1030m 孔径 75m 75m 60m 50m 板尺寸