PCB钻孔设备技术难度解读-钻机为何是最关键设备？

2025年09月08日 20:37 发言人1 00:00 谢谢投资者，大家晚上好，我是东吴机械的研究员陶泽。非常欢迎大家来今天晚上来听收听我们的这个电话会议。今天由我来给大家深入解读一下PCB钻孔这个环节它的工艺，以及说我们对应的设备它到底有哪些核心的难点以及核心的卡点。希望通过这一场会议能够帮助大家更好理解PCP钻孔这个环节。 发言人1 00:24 首先我们我想介绍的是AI算力服务器，让我们这个PCB行业发生了哪些变化。这个变化不仅是我们PCB这种板子上的变化，并且说我们这个加工工艺可能会有哪一些的变化。首先关于PCB这个行业，它是一个相对成熟的行业了。它的生产的要涵盖七大环节。包括像曝光、压合、钻孔、电镀以及检测成型、贴附这些环节。 发言人1 00:50 曝光这个环节，它指的是通过我们的激光成像设备，也就是我们说的LDI设备，将我们这个电路图直接转移到我们的互通板上。这样就可以实现在这个层上表面层上的一个电器的互联。压合是实现不同的PCB板之间的一个不同的复铜板，以及我会以及我们说的半固化片以及铜箔这个不同层之间的一个压合。这样的话能让我们的这个不同层紧密的结合在一起，变成一个整体。那么钻孔这个环节，主要就是在我们的这个铜与铜之间，就是铜箔或者说铜箔层之间，打穿我们中间的这个树脂材料也好，或者说我们这个玻纤材料也好，实现一个铜与铜之间的互联。然后再经过一层，再经过一次电镀，就可以实现我上层的铜和我下层的铜之间有这样一个电气导通。在这个结束了之后，我们后面可能还需要经过一些像检测、成型、贴附这些工作。那么就能确保我们这个PCB板它是一个没有短路，并且说可以正常出厂的一个PCB了。 发言人1 01:48 现阶段我们看到行业的一个边际变化是，AI算力服务器它使用的PCB板并非是我们传统的看到的这些PCB版。我们看到有一个很明显的向高端化发展的趋势。以英伟达为例，英伟达的GB200服务器里面，它的computer tree还有sweet tree使用的都是HDI版。HDI板它其实是一个高密度互联的板子，它的一个最大特点是在有效有限的面积内实现了更多孔，以及我们说这个电路的一个集成。它这是它一个高密度的原因。Computer这里它采用的是5加12加5的1个22层的5GHDI。那么switchtree它这里采用的是一个6加12加6的24层的6GHDI。具体是这种A加N加A的这样一个结构，我们后面会进一步的解释为什么是这样。 发言人1 02:37 总之就是英伟达的这个GB200图，其中它用的都是非常高阶的HDI。并且市场现在预计后续我们这个GB300的服务器中，它将会采用HDI搭配高多层的一个方案。其中computertree依然使用5加12加5的这样一个HDI的结构，switch tree可能会用到一个高端高端层的PCB。 发言人1 02:56 我们刚刚其实从这里就可以看到，英伟达用的是非常高级的HDI。过往的HDI主要是应用在我们的这个消费电子的领域。因为像我们这个手机以及平板电脑，它本身它的体积很小，面积就很小。所以说要在 这样小的一个面积上实现一个更高功能的集成，就需要我们这个电路更加复杂。HDI就是针对这种场景来应用。过去哪些用在我们手机平板的电脑里？但是它的接触是很低的，通常只有1到2阶。 发言人1 03:24 英伟达算力服务器需求的横空出世，其实带来了像五阶六阶这种更高级HDI的一个需求。由于这一块原来是一个相对偏空白的领域，做的厂商可能比较少，可能只有像一些台资的这些PCP厂商在做。所以说现在英伟达这个订单的横空出世，导致各家PCB厂商都在积极的在这方面布局，扩充这种高级HDI的产能。进一步的往后面去发展。 发言人1 03:48 英伟达如果说在GB300之后，它切到rubin架构后，这个算力服务器还会对我们的这个PCB版存在两点的一个潜在变化。第一个是我们互通版的一个材料可能会进一步升级到马九的材料。原来是我们马七马八的材料，它其实是我们播先进树脂的这样一个方案。那么到马九它会变成Q步，这个加工难度或者说钻孔难度会有一个比较明显提升。第二个是如果他用正交背板来替换铜连接，那么整个PCB的使用量都会有一个比较明显的提升。这个是行业现在发生的第一步的边际变化，就是英伟达提出了对高级HDI和更复杂的PCB板的一个需求。 发言人1 04:25 像后面发展英伟达作为他作为一个AI算力服务器行业的领跑者，他的方案是会被所有的后续的进入者所借鉴的。像亚马逊、谷歌等大厂，他们都想往AI算力服务器这个领域里面来切。英伟达作为一个行业的领跑者，它的架构和方案其实是存在借鉴性的。后面伴随这些新进入者的一个进步，我们觉得整个PCB行业它向高端化，以英伟达以英伟达为准的这种高端化的方向去发展，其实是没有任何问题的。 发言人1 04:54 在这里我们就简单介绍一下这个HDI它的接触、层数，还是我们这个高多层板，它到底是一个什么样的架构，以及它这个接数和层数是怎么样的一个对应关系。HDI的接触它是由打毛孔的次数决定的，我的接触越高，我的这个加工难度就会有一个比较明显提升。目前PCB产业内对整个HDI它的一个接触的定义以及层数的定义，它是用A加N加A的这种形式来表达的。其中A是代表增层增层的数量，那么N代表核心层就是coreclayed。这里A和N我们并不是指可以看左下角这张图，我们并不是指中间的PP层还有扣层到底有多少，而是指我们的铜箔层的导电层的数量有多少。 发言人1 05:38 以这个HDI1加2加1为例，我们中间的这个核心层，N就是在这个core，也就是我们这个新版上下两层的桶，这个都归属在我们的核心层里面，所以说我们的核心层的数量是2。在这个核心层或者说我们的新版的基础上，我上下各叠一层PP，这个PP指的是半固化片。在这个半固半固半固化片的基础上，我上下在同同步压一层铜箔，在这个过程中再用我们的压合机进行一个热压合。这样的话一个1加2加1的一个1GHDI，它就形成了这样一个结构。在这个过程中，我上下的这一层铜箔，其实指的是我们的中层，就是我们这个A所以说这就是一个一加2加1的1GHTI的过程。那么可以看就是伴随着这进一步的增长。比如说我在最左边的这个基础上，再上下各叠一层，那么就会变到我们上面中间的这个结构，就是1加4加1的这样一个结构。其中这个嗣它指的是把前面把中间这四层都归属在我们的这个核心层里，然后上下各加一个我们的这个呃叠层。 发言人1 06:39 英伟达它是一个我们刚刚说它的这个computer，它会用到一个6加12加6的这样一个24层6阶的一个HDI。中间的核心层是由六层新版，也就是说我们上下各有总共加起来有12层铜箔的一个叠层而成的。在这个基础上，我们上下还会通过半固化片叠加上铜箔的形式，上下在各叠6层，通过以实现不同层之间的一个电器隔开，然后再通过钻孔的方式实现这样一个电器导通。这个就是整个我们所说HDI它到底怎么样来定义阶数，以及怎么样来计算层数的方式。主要就可以理解为我们首先是这个新版层的一个相互的这样一个叠层。在新版层叠完或者说我们中间的这个核心层叠完之后，我们在这个基础上再上下还会再进行同波层的叠层。那么高多层板它的加工其实同样复杂，新版层数越高，它的加工难度就会有一个比较明显提高。这里我们看右边的图，其实就可以明显看到高度层里其实我们主要涉及的就是新版与新版之间的这样一个互相的叠层。 发言人1 07:38 伴随着我们新版的一个叠层的层数提高，我们这个钻孔的它的一个需求也是有明显提高的。像这种网孔以及埋孔。这个加工的层数加工的数量是跟随它的层数有一个同步提升的。例如英伟达后续我们会用到这个正交背板，它其实是由222 16层的这样一个高多层板叠层而成的，就是一个78层的这样一个结构。 发言人1 08:01 我们其实在这两张图里就能很明显的看到钻孔这个数量，它是伴随着我们的层数有一个比较明显的提升的。这个原因是为了实现电气导通，我们铜膜层与铜箔层之间需要通过先钻孔再电镀的方式实现这样一个电器互联。所以说无论是我们HDI接触的提升，还是说我们这个高多层板层数的一个提升，其实对于我们整个的这样的打孔的需求，都是有一个比较明显提升的。钻孔设备正是因为这个原因，它是一个最受益的环节。 发言人1 08:30 这张图主要是想介绍一下，就是我们可以看到H一个一张HDI版中，它是包含3种孔的，像最左边的这个上面这个是我们的毛孔，那么在中间在中间埋着的在两边不显现的这样一个孔是埋孔。那么像从右往左数的第三列的这个，其实它是一个通孔，那我们需要有这三种孔在HDI中。这三种孔其实它对应着设备其实是不同的。像我们这个普通通孔板，它其实是用我们的普通机械钻就可以实现这样一个加工。那么在我们埋着的这一个孔，由于说它这个加工是需要通过CCD背钻来加。主要的一个方式就是我CCD背钻相比于我们的这个普通机械钻，它最大一个特点是可以精准的控制我下钻的一个深度。 发言人1 09:15 比如说我要在第三层实现这样一个埋孔的加工。首先我要进行的第一步操作是用CCD备钻机从上到下打通1至3层。在这个基础上我进行一次电镀。这样的话我1到3层我的孔壁上其实都是杜好的铜的。这样的话1到3层都是有电气导通的。其实我只需要第三层有进去导通，那么我需要进行下一步的操作，就是我换上一根稍微更大一点的钻针，更粗一点的钻针，这次我再重新进行一次钻孔，这一次我精确的控制我的下钻深度。在1到2层，这样就可以实现把1到2层刚刚杜上的孔壁上的铜给踢掉，给剔除掉，重新变成不导电的这样的中间的玻纤材料。这样的话我的电气导通就只保留在第三层这个结构，而不会影响到我其他的层这个之间的一个电气导通了。 发言人1 09:59 所以说我们的这个毛孔需要用高端的CCD背钻来加工。那么激光钻是用来加工我们最左边的像这种毛孔的。可以明显的看到我们这个毛孔，它其实相比我们我们的埋孔和通孔，它的这个直径是要变得更小的。这个其实也是一个特点，就是一般我们毛孔它的这个孔径一般都会小于0.15毫米。那么在这种孔径 很小的时候，其实就用我们的机械钻来钻是用我们的激光钻来钻是比较好的。因为当我们的孔径小于0.15或者说0.1毫米的时候，我们的钻针它的直径就对应有一个减少。 发言人1 10:30 那么在这个加工过程中，其实就是会比较容易出现断针的情况。所以说在这种情况下，我们一般会使用激光钻来加工毛孔。这个就是我们三种孔对应着三种设备的一个辨析。 发言人1 10:43 其实我们根据产业链调研，我们发现高阶HDI以及高高多层板的一个产线投资，是有明显的一个设备通胀的。像左边的这张表，其实是我们一个一阶HDI版，我要实现单位1万平米的产能，所需要的设备。大概是需要25台普通的机械钻，两台3D钻以及两台激光钻就可以使用。现它的一个总的投资，大概在0.2 6亿元。 发言人1 11:03 到再到右边我们这张表中，如果要实现一个五阶22层HDI的投资，大概是要需要60台机械钻，10台CCDV钻以及20台激光钻。对应着1.3亿元的投。那么通风板其实也是一样的，通风板我们一般是不需要打这种盲孔的，就是扁线的激光钻的一个需求。就需要120台机械钻以及40台CCBCCD配钻。对应的投资大概在1.2 8亿元。其实这个设备投设备投资通胀的一个逻辑是很明显的。 发言人1 11:29 刚刚我们讲的是我们现在AI算力服务器，它带动的一个方向是向这个钻孔难度更复杂的高级HDI以及高多层的方向去发展。在产业内，其实我们也能明显的看到头部的这些p to p企业都有一个明显的布局的动作。像以盛宏为首的这些PCB企业，其实大家都有扩高级HDI以及高多层的产能。 发言人1 11:53 我们统计了一下目前头部的这些企业的一个扩展情况。因为在GB200的这个服务器中，目前是盛弘和红铺垫两家有订单。那么其他的厂商后续通过扩产能，然后先扩充产能，再去向英伟达寻求验证的这样一个方式，能够实现一个比较好，能够在后续过程中有望切入到英伟达这个供应链中。像我们后续到我们GB3