PCB技术现状和产业链梳理

智能计算芯世界 2024-08-02 09:53

印制电路板(PCB)作为“电子产品之母”,广泛应用于消费电子、计算机、通讯设备、汽车等众多领域,行业周期性及成长性并存。近年来,大陆市场受益于全球PCB产能转移以及下游庞大电子终端市场,PCB产值呈现较快发展趋势,目前已经成为全球最大PCB产品生产地区。

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01、行业概述

1、概念

PCB(Printed Circuit Board),名称为印制电路板,又称印刷线路板,是电子元器件的支撑体。PCB是重要的电子部件,被称为“电子航母”,下游应用广泛,包括消费电子、通信、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防军工、航空航天等领域。

作为电子互连的关键组件,PCB是承载电子元件并连接电路的桥梁,广泛地应用在几乎所有电子产品中,是电子行业的基石。

2、PCB分类

PCB产品从技术上的分类方式可以分为按照线路图层分类和按照产品结构分类两种分类方式。

(1)PCB按线路图层分类

PCB按线路图层分类可以分为单面板、双面板、多层板。单面板是最基础的PCB,应用于普通家电、电子遥控器等基础电子产品;双面板由于两面都有布线,如消费电子、计算机、汽车电子、工业控制等。多层板可进一步分为中底层板和高层板,主要可分为4-6层、8-16层、18层及以上的电路板,可用于较为复杂的电路,其中高层板主要用于通讯设备、高端服务器、军事等领域。

(2)PCB按产品结构分类

PCB按产品结构分类可分为刚性板(硬板)、挠性板(软板)、刚挠结合板、半挠性板、HDI板、封装基板。刚性版为刚性基材制造而成,且可以为电子组件提供机械支撑,应用范围广泛。挠性板为柔性印制电路板,采用可弯曲材料制成,可以节省所需空间,所以多应用于各类消费电子设备。HDI板采取高密度互连技术,提高了板件布线密度,并支持使用先进的封装技术应用。封装基板即IC封装载板,直接用于搭载芯片,并提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功能。

02、行业现状及预测

1、PCB制造业逐渐转移至中国大陆

PCB行业在全球分布广泛,早期以美国、欧洲、日本发达国家为主导。2000年前,美欧日地区占据了全球PCB产值的70%以上。然而近二十年来,亚洲,特别是中国,因劳动力、原材料、政策和产业集群优势,吸引了全球电子制造业转移。中国大陆、中国台湾、韩国等地逐渐成为新的制造中心。自2006年,中国大陆超越日本,成为全球最大PCB生产基地,标志着产业竞争格局的转变。中国大陆地区PCB产值占全球PCB总产值的比例从2000年的8.1%上升至2021年的54.6%。

2023年国内收入前十大PCB上市公司营收合计达1400.46亿元。其中,东山精密收入体量最大,2023年营收达336.51亿元。第二大公司为鹏鼎控股,2023年营收达320.66亿元。

03、产业链分析

PCB制造业位于产业链中游,上游为半固化片、覆铜板CCL、铜箔、铜球、刻蚀液、镀铜液等。PCB产业链下游应用广泛,包括通信设备、网络设备、消费电子、服务器、工控医疗、汽车电子、高铁航空航天等。PCB制造业因位于中游,受到上游原材料成本波动与下游行业需求变动影响,所属周期性较强。

AI服务器配备图形处理器,能够并行处理大量数据、复杂计算任务,适合深度学习应用场景。相较于传统服务器,AI服务器PCB主要新增在GPU板组上,包括UBB、OAM以及switch board。以英伟达DGX H100服务器为例,搭载2个CPU+8个H100 GPU以及4个NVSwitch,8颗GPU需要8张OAM以及1张UBB底板。同时,AI服务器对传输速率要求较高,OAM、UBB等板材需要用到20-30层的HDI板,而且在材料选择上会用到超低损耗材料(Very/Ultra Low Loss),其价值量进一步提升。据集邦咨询预计,DGX A100服务器的PCB价值量较一般服务器增加5.6倍,而DGX H100服务器所需PCB价值量则较DGX A100进一步提升45%。

英特尔在官网对于AIPC的定义为AIPC使用人工智能技术来提升生产力、创造力、游戏、娱乐、安全性等。并且AIPC需配备CPU、GPU和NPU从而在本地高效地处理AI任务。

根据Canalys预测,2024年全球AIPC出货量将达到4800万台,占全球PC总出货量达18%。并预计到2028年,AIPC出货量将达到2.05亿台,占全球PC总出货量达70%。2024年到2028年全球AIPC出货量CAGR将达44%。AIPC将带来换机需求的增加从而带动整体PC市场的增长。

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