印刷电路板行业：AI及智驾拉动高阶HDI需求，国内企业积极布局

AI及智驾拉动高阶HDI需求，国内企业积极布局 文紫妍(分析师)021-38038321wenziyan@gtjas.comS0880523070001 shudi@gtjas.com 本报告导读： AI算力与汽车智能化拉动高阶HDI快速增长。大陆企业技术实力逐步提升且产能配套能力强，有望抓住需求爆发期加速成长。 投资要点： HDI应用领域持续拓宽，产品规格要求加速升级。全球HDI产值大概占PCB总市场的16%左右。根据压合和激光打孔次数，HDI可以分为：一阶HDI、二阶HDI、三阶HDI、四阶及以上HDI、任意阶HDI（AnyLayer）和类载板SLP。高阶HDI在层间对位精度方面挑战更大，同时盲孔和埋孔的制作复杂性也更高。伴随着AI数通、汽车智能化的渗透，线路密度进一步增加，需要更高阶HDI保证在有限的空间内实现更高的功能集成度和性能。因此高阶HDI增速更快，且高阶HDI产品因为压合、减铜、激光打孔加工次数更多，所以对加工产能的占用显著提升。 需求端，AI算力与汽车智能化拉动HDI快速增长。（1）AI服务器：基于AI服务器高频高速信号传输、芯片高集成度、复杂互连结构以及高效散热的需求，PCB规格要求显著提升，高端HDI用量增加。过去服务器PCB主要以多层通孔板为主，目前AI服务器出货量快速攀升、技术复杂度显著提升。以英伟达AI算力芯片为例，从A100到H100到GB200的方向，其芯片在面积、连接方式、带宽及内存容量方面都有显著提升。HDI在功能集成和空间利用上具有明显优势，以NVIDIA GB200 NVL72系统为代表的产品加大HDI用量。（2）汽车智能化：HDI相较多层板具有微型化和高密度的特点，具有更高的信号传输优势，适用于自动驾驶系统、驾驶辅助设备、车载雷达和车载娱乐系统等。智驾系统HDI逐步从2阶/3阶，向4阶及以上进行升级，以满足复杂的传感器和控制器需求。 供给端，大陆企业技术实力逐步提升且产能配套及扩充能力强，抓住需求爆发期加速成长。在HDI市场上，欧美厂商和中国台湾厂商目前占据主导地位。根据Prismark数据，全球前四的HDI厂商包括AT&S、华通、欣兴和TTM。但是中国大陆企业积极布局HDI，包括胜宏科技、沪电股份、深南电路、生益电子、方正科技、景旺电子、世运电路、鹏鼎控股、超声电子等。同时在AI服务器HDI的高频高速超低损耗CCL中生益科技高端产品也逐步与国际大客户进行合作。 风险提示。产品导入不及预期的风险；中美贸易摩擦的不确定性 目录 1.HDI：应用领域持续拓宽，产品规格要求加速升级....................................41.1.HDI产值占全球PCB的16%左右...........................................................41.2.产品结构：高阶HDI需求提升更快，对加工产能的消耗将显著增加51.3.上游材料：CCL进一步迈向高速高频低损耗........................................72.需求端：AI算力与汽车智能化拉动HDI快速增长....................................92.1.AI服务器：高集成度与互连结构复杂化，推动HDI需求加速提升...92.2.汽车：智能化带动规格升级用量提升...................................................113.供给端：国内企业加速布局........................................................................134.投资建议........................................................................................................155.风险提示........................................................................................................165.1.产品导入不及预期的风险......................................................................165.2.中美贸易摩擦的不确定性......................................................................16 1.HDI：应用领域持续拓宽，产品规格要求加速升级 1.1.HDI产值占全球PCB的16%左右 HDI实现了更高的线路密度和更小的元件间距，从而在有限的空间内实现更高的功能集成度和性能。HDI（高密度互连）PCB是一种用于制造高密度、细线路、小孔径和超薄型印刷电路板（PCB）的技术，广泛应用于诸如手机、AI服务器以及汽车领域。HDI通常具有以下特性： 微孔技术：采用激光钻孔技术在PCB上形成微孔，这些微孔的直径通常小于150微米。盲孔和埋孔：盲孔只连接PCB的某些层，埋孔完全嵌入PCB内部，增加了层之间的连接密度。细线：HDI PCB的线宽和线距通常小于100微米，让PCB承载更多的电路功能。 从应用领域角度来看，HDI在数通、汽车、消费电子领域需求持续提升。HDI PCB最初主要应用于航空、军工等高科技领域，但随着技术的普及和成本的下降，逐渐扩展到消费电子、通信设备和汽车电子等领域。其主要优点包括更小的尺寸、更高的元件密度、改进的信号完整性和增强的电气性能。这些特性使得HDI PCB特别适合用于需要轻薄短小设计的电子产品，如智能手机、平板电脑、可穿戴设备以及高性能计算和数据中心设备。 从产值角度，2024年全球HDI产值大概占PCB总市场的16%左右，2023-2028E复合增速达7.1%。根据Prismark，在人工智能、汽车、网络等下游领域的带动下，2024年18层以上多层板和HDI将有可观的增长，分别增长21.1%和10.4%。从中长期来看，18层以上高多层板、封装基板和HDI仍受到AI相关产业的驱动，2023年-2028年复合增长率分别达10.0%、8.8%和7.1%，高于平均增速。HDI产值有望从2023年的105.36亿美元增长到2024年的116.28亿美元（占比16%左右），而到2028年产值有望达到148.26亿美金。2023-2028E复合增速达7.1%。 1.2.产品结构：高阶HDI需求提升更快，对加工产能的消耗将显著增加 HDI的生产工艺流程复杂且精细，涉及多个关键步骤： 1）原材料准备：包括镍铜箔、多层薄板、预浸料等。2）线路图设计与生产：外层和内层线路图设计，涉及镀铜、光刻、脱膜和蚀刻等过程。3）多层线路板制造：按照设计进行多层线路板的组合，完成内层和外层线路连通。4）表面处理与测试：对完整的HDI线路板进行表面处理和测试，以确保其性能和质量。5）激光成孔技术：利用激光钻孔技术实现高密度互连，适应市场轻薄短小电子产品的需求。6）电镀与堆叠：电镀环节用于连接电子元器件和提供导电路径，堆叠环节则将多层电路板压合在一起。7）镭射封孔：在电路板上形成微小的气孔，以消除内部应力并提高HDI板的耐热性和机械强度。8）其他关键步骤：包括开料、内层干膜、黑化和棕化、层压、钻盲埋孔、沉铜与加厚铜以及第二次内层干膜等步骤。 根据压合和激光打孔次数，HDI可以分为： （1）一阶HDI：通过盲孔连接内部层和表面层，复杂度和互连能力较低，仅需要一次外层铜箔压合。整体来说即经历了一次初步基材压合、一次钻孔、一次外层铜箔压合及一次激光钻孔（镭射）的过程 （2）二阶HDI：除了连接内部层和表面层外，还增加了埋孔连接，可以实现更高的布线密度和更复杂的电路设计。整体需要两次外层铜箔压合（即两次外层铜箔压合、两次钻孔及两次激光钻孔-镭射的过程），以盲埋孔的八层板为例，需要先对2-7层板进行压合，2-7层的通孔埋孔做好，再加1层和8层进行压合，打1-8层的通孔，做成整板。（3）三阶和四阶HDI：原理与二阶类似，但增加了外层铜箔压合和激光打孔次数，使得线路密度更高。（4）任意阶HDI（AnyLayer）和类载板SLP：任意阶HDI进行分层激光打孔再逐层压合，具有最复杂的线路密度和工艺难度。SLP技术则是在Anylayer的基础上采用了改进半加成工艺（mSAP），使得最小线宽和间距更为精细。 数据来源：CSDN 四阶及以上的HDI的制造难度将会显著提升。高阶HDI在层间对位精度方面挑战更大，因为在多次压合和激光钻孔过程中，对位不准确会影响电路的性能和可靠性。同时盲孔和埋孔的制作需要高精度的设备，且成本较高。特别是盲孔，它们连接外层与非相邻的内层，增加了制造的复杂性；此外，制造过程中的激光钻孔需要精确控制，以确保孔的质量和一致性，特别是在深孔和微孔的制作中。激光能量控制至关重要，能量过大会击穿铜层，能量太小则可能出现残胶而导致互联失败；以及在电镀填孔方面，在将导电材料填充到钻孔的过程要求严格的质量控制，任何缺陷都可能影响电路的性能。 数据来源：Digitimes，杜邦 下游对于高阶HDI产能的需求增速更快。伴随着AI数通、汽车智能化的渗透，线路密度进一步增加，需要更高阶HDI保证在有限的空间内实现更高的功能集成度和性能。因此高阶HDI增速更快，三阶HDI及以上的产品占比预计将从2021年的40%提升到2026年的45%。 数据来源：杜邦援引Prismark的预测 高阶HDI产品对产能消耗更大，产品稼动率及盈利能力有望进一步提升。依据HDI的生产流程，相同面积的HDI，如果阶数越高，其次外层加工环节的重复次数越多，所占用的压合、钻孔、镭射等工序产能至少是翻倍以上。面对高阶HDI的需求提升，HDI产能利用率和产值都有望显著提升。同时由于良率要求高以及产能趋紧，在产品盈利能力方面也有显著提升。 1.3.上游材料：CCL进一步迈向高速高频低损耗 以AI算力为代表的产品，对HDI板规格要求升级，也要求上游覆铜板CCL满足高速高频低损耗性能。CCL是PCB的上游材料，主要承担导电、绝缘和支撑三大功能。高速CCL材料按低介电损耗从大到小可以分为STD Loss、Mid Loss、Low Loss、Very Low Loss、Ultra Low Loss、SuperUltra Low Loss等级。 服务器平台升级带动CCL材料规格升级。为降低两节点间的传输损耗，保证信号的完整性，则需降低由低介电损耗决定的位距离传输损耗。因此高传输速率倒逼CCL高速化，参照联茂电子资料，PCIe 3.0采用Mid Low级别CCL，PCIe 4.0则需要Low Loss级别CCL材料，未来PCIe5.0采用Very LowLoss以及Ultra Low Loss级别的材料。而例如当前英伟达NVlink5.0传输速率更高，因此需要更高等级CCL材料实现高频高速和更低损耗等性能。 数据来源：联茂 参照高速CCL的供给端格局，中国台湾企业和日本占领主要份额，大陆企业生益科技积极布局追赶。参照台光电在其简报上援引Prismark的数据，高速CCL目前主要由台光电EMC（份额28.4%）、联茂ITEQ（份额18%）、台燿TUC（份额16.3%）以及松下Panasonic（份额10.6%%）供应。国内企业生益科技目前在高速中份额达到4.4%左右，其积极配套国内和国际AI龙头，高端产品布局深厚，客户导入推进顺利，未来有望持续放量。 数据来源：台光电子EMC援引Prismark的数据 2.需求端：AI算力与汽车智能化拉动HDI快速增长 2.1.AI服务器：高集成度与互连结构复杂化，推动HDI需求加速提升 HDI板是服务器PCB中增速最快的品类。根据Prism