国金证券_计算机行业研究:为什么PCB价值暴涨233%_20260524.pdf

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摘要

1国金证券维持计算机行业“买入”评级。
2报告指出英伟达VR200机柜BOM提升95%,其中PCB价值量暴涨233%至11.67万美元,主要受M9材料、高层数及CoWoP工艺驱动。
3预计2027年量产的Kyber机柜将采用800V高压供电及78层正交背板,推动PCB向半导体级跃迁。
4具备mSAP、CoWoP等高端工艺的头部厂商将受益于量价齐升与份额集中。

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计算机行业研究

买入(维持评级)

行业专题研究报告

证券研究报告

计算机组

分析师:刘高畅(执业 S1130525120005)

分析师:郑元昊

(执业 S1130525120004)

联系人:孙恺祈

liugaochang@gjzq.com.cn

zhengyuanhao@gjzq.com.cn

sunkaiqi@gjzq.com.cn

为什么PCB价值暴涨233%

行业观点

VR200 NVL72机柜BOM大幅提升,材料、层数与品类三重升级推动PCB实现量价齐升的结构性跃迁。

英伟达 VR200 NVL72 机柜 BOM 较 GB300 提升约 95% 至 780.3 万美金,其中 PCB 价值量同比大涨 233%,成为非内存品类涨幅第一,单机柜 PCB 价值从 3.51 万美元跃升至 11.67 万美元。此次价值暴涨由单板升级与品类扩张共振驱动,材料端 CCL 从 M7/M8 进阶至 M9 级,搭配 HVLP4/5 铜箔与石英布,单板价格大幅抬升;层数从 20-30 层提升至 44 层,Rubin Ultra 平台正交背板更达 78 层,工艺难度与价值同步跃升。同时,VR200 新增 44 层 Midplane PCB 及 BlueField、ConnectX 模组配套板,无线缆化设计以高多层 PCB 替代传统连接件,实现组装效率与集成度双重提升。钻针等耗材因 M9 材料硬度提升,消耗量增至传统 5-8 倍,进一步推高成本。PCB 从普通承载载体转变为 AI 机柜核心互联组件,高层数、高阶 HDI、高频高速特性成为刚需,具备相关工艺能力的厂商将充分受益于此次量价齐升的结构性机遇。

Rubin Ultra Kyber机柜通过架构、供电、材料与封装技术全面升级,持续推高PCB价值。

英伟达 Rubin Ultra平台 Kyber 机柜预计2027年量产,整柜功耗600kW、算力达GB300的14倍,架构全面重构推动PCB价值再跃升。Kyber采用800VDC高压直流供电,替代传统54VDC架构,能效提升约 5%、维护成本下降 70%,催生高耐压、大电流供电PCB新需求。材料与工艺多重叠加下,M9级覆铜板与石英布全面渗透,Compute Blade单板价值再上台阶;78层M9级正交背板替代铜缆,PCB首次成为机架级核心互联载体,层数与规格实现数量级突破。CoWoP封装技术打破PCB与封装基板边界,让PCB直接承担芯片级封装功能,缩短信号路径、提升热管理与电源完整性。叠加高压供电PCB新增、正交背板量产、CoWoP工艺落地,Kyber机柜单柜PCB价值在VR200高基数上持续抬升,工艺壁垒向半导体级靠拢,行业份额向具备高端量产能力的头部厂商集中。

AI算力需求推动PCB工艺从电子级向半导体级跃迁,M9材料、mSAP工艺与CoWoP技术成为核心驱动。松下MEGTRON9覆铜板适配224Gbps单通道速率,信号损耗与热稳定性大幅优化,支撑78层正交背板量产;mSAP工艺将线宽/线距缩至15-25 $ \mu\mathrm{m} $ ,精度对标IC封装基板,设备投入与良率控制门槛显著提升。三者耦合下,PCB承载高频信号、大电流供电与芯片封装支撑三重功能,单机柜价值量倍增,行业从劳动密集型转向资本与技术密集型。CoWoP技术使PCB直接作为芯片封装载体,移除传统封装基板,优化信号与电源完整性,同时抬升热膨胀系数、平整度等硬件要求。全球具备半导体级PCB量产能力的厂商高度集中,头部企业凭借mSAP、CoWoP等核心工艺与高端产能卡位,构筑技术与规模护城河,行业集中度持续提升,率先突破技术瓶颈的厂商将享受量价齐升与份额集中的双重红利。

相关标的

1) PCB板厂:胜宏科技、东山精密、鹏鼎控股、景旺电子、沪电股份、广合科技、生益科技、世运电路。

2) PCB钻针:中钨高新、欧科亿、鼎泰高科、杰美特。

3) 覆铜板及电子布:生益科技、南亚新材、中国巨石、中材科技、宏和科技、国际复材、菲利华、莱特光电。

4) 其他海外算力:中际旭创、工业富联、江海股份、东阳光、天孚通信、天岳先进、新易盛、兆易创新、大普微、源杰科技、英维克、唯科科技、领益智造等;英特尔、SK海力士、Lumentum、闪迪、铠侠、美光、中微公司、北方华创、拓荆科技、长川科技。

风险提示

AI服务器出货及PCB升级不及预期的风险;CoWoP、正交背板等新工艺商业化进度不及预期的风险;原材料供应紧张及价格波动的风险;行业扩产节奏过快导致竞争加剧与价格战的风险;大客户订单波动及客户集中度过高的风险

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内容目录

一、VR200机柜BOM近乎翻倍,PCB量价齐升驱动结构性跃迁 ... 3

1.1 VR200 NVL72机柜总价值量提升约 95%,Memory与PCB价值量领涨 ... 3

1.2 PCB价值量暴涨源于单板升级与品类扩张共振,量价齐升驱动结构性跃迁 ... 4

二、Kyber机柜架构全面升级,材料与工艺多重叠加推高PCB价值 ... 5

2.1 Kyber机柜架构全面升级,800V高压供电与超高功率密度驱动PCB价值量再跃升 ... 5

2.2 M9 + Q布 + 正交背板 + CoWoP,单柜PCB价值量进一步跃升 ... 7

三、PCB工艺迈向半导体级,M9、mSAP与CoWoP驱动价值与壁垒跃升 ... 9

3.1 PCB工艺向半导体级跃迁,M9材料与mSAP技术驱动AI机柜价值量倍增 ... 9

3.2 CoWoP推动PCB跃升为芯片级封装载体,价值与壁垒双重提升 ... 11

四、相关标的 ... 12

五、风险提示 ... 12

图表目录

图表 1: VR200 NVL72 机柜整体 BOM 较 GB300 提升约 95% 至 780.3 万美金,Memory 与 PCB 价值量领涨... 3

图表 2: VR200 机柜新增多类 PCB 板,各品类 ASP 与用量双升,带动 PCB 价值量暴涨 233%... 4

图表 3: 从 M7 到 M9,CCL 材料性能与层数大幅升级,成本与工艺壁垒也同步飙升... 5

图表 4: Rubin Ultra NVL576 算力、带宽大幅提升,对 PCB 等硬件提出了更高要求... 6

图表 5: NVIDIA Kyber 机柜实物,其全新设计与高密度布局将进一步推高 PCB 价值量... 6

图表 6: Kyber 采用 800VDC 高压直流供电架构,大幅提升能效并降低供电环节空间占用... 7

图表 7: 英伟达 Rubin Ultra 平台的核心板卡,高规格 PCB 承载着算力互联的关键角色... 8

图表 8: 从 CoWoS 到 CoWoP,PCB 正直接承担先进封装基板功能... 9

图表 9: 英伟达 800V 高压直流供电架构示意图,高压直供显著提升能效并催生高规格供电 PCB 需求... 9

图表 10: 对比不同代际 MEGTRON 覆铜板的信号损耗,MEGTRON9 在高频下表现最优... 10

图表 11: mSAP 在精度与材料利用率上优势显著,适配高端 AI 服务器需求... 11

图表 12: CoWoP 架构下 PCB 将直接承担封装基板功能... 11

![](page=2,bbox=[102, 15, 594, 179])

一、VR200机柜BOM近乎翻倍,PCB量价齐升驱动结构性跃迁

1.1 VR200 NVL72机柜总价值量提升约 95%,Memory与PCB价值量领涨

NVIDIA下一代AI平台Vera Rubin(VR200)NVL72机柜(代号Oberon)目前已进入生产爬坡阶段,官方确认将于2026年第三季度首批出货、第四季度规模量产,年度产品节奏稳步推进。从OEM厂商整柜采购成本(BOM)拆分视角审视,VR200NVL72机柜整体BOM达780.3万美金,相较GB300NVL72机柜的399.5万美金提升约 95%,价值量实现近乎翻倍的重塑。从各品类涨幅排序看,Memory以同比+435%领涨,主要受HBM4与LPDDR5X供应紧张及单机容量跃升驱动;PCB同比+233%紧随其后,反映高层数、大面积、高阶CCL升级需求;高速互联与配套品类亦显著抬升,其中NVLink Switch(+122%)、 Other networking chips(+121%)、MLCC(+182%)同步受益;GPU本体同比+57%、ABF Substrate同比+82%。VR200相对GB300的价值量重塑路径清晰呈现“存储与互联弹性最大、算力芯片稳健提升、基板与被动元件协同升级”的特征,标志着AI机柜正从纯算力扩张迈向“存算网”全栈高价值量时代,产业链中HBM/DRAM、高端PCB/CCL、高速互联芯片及ABF载板环节有望深度受益。

图表1:VR200 NVL72机柜整体BOM较GB300提升约 95%至780.3万美金, Memory与PCB价值量领涨

Nvidia NVL72 Bill of Materials

GB300

VR200

GPU

$2,520,000

$3,960,000

CPU

$180,000

$180,000

NVLink Switch chip

$64,800

$144,000

Other networking chips

$261,000

$576,000

Memory

$373,939

$2,001,600

Cooling

$64,610

$72,080

Power supply

$57,600

$76,000

PCB

$35,100

$116,730

ABF Substrate

$11,160

$20,340

MLCC

$1,530

$4,320

Others

$402,412

$623,278

Rack assembly value add

$22,400

$28,800

Total

$3,994,551

$7,803,148

来源:wccftech,国金证券研究所

从BOM涨幅结构看,VR200相对GB300呈现"内存领涨、PCB紧随、互联与配套并行抬升"的格局。在剔除Memory后,PCB以同比+233%位列非内存品类涨幅第一,显著高于 GPU(+57%)、ABF Substrate(+82%)等其他关键品类,凸显PCB在AI算力硬件价值链中地位的根本性抬升。据Morgan Stanley供应链调研,VR200单机柜PCB内容价值量从GB300的约3.51万美元跃升至约11.67万美元,增量来源于计算板层数从22LHDI升级至26L、CCL材料等级从M7进阶至M8、交换机托盘PCB从24L提升至32L,同时新增44层MidplanePCB及ConnectX、BlueField模组配套板,工艺复杂度与单板面积同步跃升。PCB作为承载高速信号互联、热管理与结构集成的核心载体,其技术壁垒与价值弹性在Rubin世代被显著放大,产业链中具备高层数HDI、高阶CCL及mSAP工艺能力的厂商有望获得超额收益。

![](page=3,bbox=[101, 15, 594, 178])

图表2:VR200机柜新增多类PCB板,各品类ASP与用量双升,带动PCB价值量暴涨 233%

PCB ASP per board(US$)

GB300

VR200

Compute PCB

$650

$1,400

Switch PCB

$800

$1,450

Midplane PCB

$0

$1,500

BlueField PCB

$0

$255

ConnectX PCB

$0

$270

Other peripheral PCB

$50

$50

PCB Units per rack

GB300

VR200

Compute PCB

36x

36x

Switch PCB

9x

9x

Midplane PCB

0x

18x

BlueField PCB

18x

18x

ConnectX PCB

0x

72x

Other peripheral PCB

90x

45x

Total PCB Content per rack

GB300

VR200

Compute PCB

$23,400

$50,400

Switch PCB

$7,200

$13,050

Midplane PCB

$0

$27,000

BlueField PCB

$0

$4,590

ConnectX PCB

$0

$19,440

Other peripheral PCB

$4,500

$2,250

Total PCB Content per rack

$35,100

$116,730

来源:新浪财经,国金证券研究所

1.2 PCB价值量暴涨源于单板升级与品类扩张共振,量价齐升驱动结构性跃迁

PCB价值量暴涨并非单一因素驱动,而是"单板价值量跃升"与"单机柜品类扩张"共振的结果,前者反映"价"的升级,后者反映"量"的扩张,量价齐升构成结构性跃迁。据 Morgan Stanley供应链拆解,VR200 单机柜 PCB 价值量从 GB300的约3.51万美元跃升至约11.67万美元,涨幅达 233%其中既有材料等级与层数升级带来的单价抬升,亦有 Compute Blade用量扩张、Midplane 新增及辅助品类增加带来的"量增"贡献。

从单板价值量维度审视,VR200时代AIPCB的核心规格相对GB300呈现全面跃迁。覆铜板(CCL)材料从M8升级至M9级,配合铜箔体系从HVLP3升级至HVLP4/5、石英布(Q布)与特种树脂的导入,材料成本中枢显著抬升;板层数从GB300时代的常见20-30层级跃升至VR200时代的44层级甚至78层以上(如RubinUltra的正交背板),层数翻倍直接带来工艺难度与单板价值量的双重跃迁。与此同时,板厚抬升与材料硬度增加使钻孔环节对超长径机械钻针与超快激光钻孔设备的需求显著放大,钻针耗材成本占比提升,M9材料钻针单针寿命由原先的1000孔降至100-200孔,钻针需求量骤增为传统材料的5-8倍。多维材料与工艺升级的叠加,使VR200时代单板均价相对GB300实现倍数级跃迁。

![](page=4,bbox=[104, 79, 380, 145])

![](page=4,bbox=[429, 15, 594, 176])

图表3:从M7到M9,CCL材料性能与层数大幅升级,成本与工艺壁垒也同步飙升

特性维度

M7CCL(参照)

M8CCL(进展)

M9CCL(重大飞跃)

升级带来的影响分析

关键性能指标

基础水平

Df和CTE较M7优化约10-15%

Df较M8再降约15%,CTE优化约20%

显著降低高速信号损耗,提升在高温多层的AI服务器PCB中的稳定性。

核心材料组合

标准电子布、HVLP3铜箔

二代布、HVLP4铜箔

石英布(Q布)、HVLP4/5铜箔、特种树脂

Q布和HVLP4/5铜箔供应紧缺,成为产业链瓶颈和关键壁垒。

单张覆铜板价格(ASP)

约100-110美元

约160-180美元

超过400美元

M9材料价格约为M7的4倍,显著提升单板价值和产业链空间。

典型PCB层数

约20-30层

30-40层

44层至78层以上(如RubinUltra的正交背板)

层数大幅增加,推动PCB制造走向极高精度和复杂度,单板价值量跃升。

对钻针的消耗

单针可钻约1000孔

单针寿命降至约800孔

单针寿命骤降至100-200次

因M9材料硬度高,钻针磨损加剧,需求量为传统材料的5-8倍,并且钻针需要加长升级,带来单价提升。

来源:电子工程专辑,国金证券研究所

除单板价值提升外,AI服务器机柜内PCB品类的扩张亦极为显著,"量增"成为另一关键驱动力。据Bernstein供应链研究,AI服务器PCB含量较上一代实现翻倍,单机柜价值量跃升幅度领跑所有零部件品类。在VR200NVL72机柜中,整柜集成度显著提升,该机柜集成 72颗Rubin GPU、36颗VeraCPU、NVIDIANVLink6、NVIDIAConnectX-9SuperNIC和 NVIDIABlueField-4DPU,系统复杂度较GB300大幅抬升,直接推升Compute Blade及配套模组用量。更为关键的是,VR200计算托盘首次引入高多层Midplane设计,该设计将计算托盘组装时间从近2小时压缩至5分钟。从产业链视角看无线缆化"设计并非简单去除连接件,而是以高多层PCB承接信号互联与机械支撑双重功能,Midplane采用44层(22+22)结构、M8/M9级CCL材料,尺寸约 $ 4 2 0 \times6 0 \mathrm{~mm} $ ,构成全新的高价值量PCB品类。Compute Blade集成度提升、Midplane新增与辅助PCB扩张三重驱动下,单机柜PCB总用量较GB300显著增加,"量价齐升"格局确立。

二、Kyber机柜架构全面升级,材料与工艺多重叠加推高PCB价值

2.1 Kyber机柜架构全面升级,800V高压供电与超高功率密度驱动PCB价值量再跃升

VR200 NVL72机柜(代号Oberon)所代表的PCB价值量跃迁,仅是NVIDIAAI硬件代际升级的第一步。下一代RubinUltra平台将采用全新的Kyber机柜架构,从机柜形态、供电制式、功耗规模等多个维度实现根本性重构,单机柜系统集成度与功率密度均呈数量级跃升,PCB作为承载算力、互联与供电的核心载体,其单机价值量有望在前代高基数上进一步抬升。

据 Data Center Dynamics 报道,NVIDIA在 GTC2025大会上公布的 Rubin Ultra NVL576机柜(代号 Kyber Rack)预计于2027年下半年量产,整柜功耗达600kW,FP4推理算力达15EFLOPS、FP8训练算力达5EFLOPS,相对 GB300 NVL72提升14倍;整柜配备 4.6 PB/s HBM4E带宽、365TB快速内存、1.5 PB/s NVLink7带宽以及115TB/s CX9网络带宽,系统级带宽与存储容量均实现跨越式升级。

![](page=5,bbox=[104, 20, 594, 174])

图表4:Rubin Ultra NVL576算力、带宽大幅提升,对PCB等硬件提出了更高要求

![](page=5,bbox=[535, 305, 1882, 1200])

来源:Data Center Dynamics,国金证券研究所

据 Tom's Hardware 报道,Kyber 机柜采用全新刀片垂直插入设计,整柜内部分为四个 pod,每个 pod 容纳 18 片 compute blade,每片 blade 集成多颗 Rubin Ultra GPU 与配套 Vera CPU,整体 GPU 部署密度较 Blackwell 系列实现数量级跃升。Kyber 整柜功耗 600kW 相较当前 Blackwell B200 机柜约 120kW 提升约 5 倍,对机柜内部 PCB 的承载能力、散热设计、供电分配等提出了全方位升级要求,高层数、大面积、高导热 PCB 的需求将进一步刚性化。

图表5:NVIDIA Kyber机柜实物,其全新设计与高密度布局将进一步推高PCB价值量

![](page=5,bbox=[529, 1612, 1882, 2377])

来源:Tom's Hardware,国金证券研究所

此外,据NVIDIA官方Technical Blog,Kyber机柜将供电制式从GB200/GB300NVL72的 54VDC升级至800VDC高压直流。在54VDC体系下,Kyber级别整柜将需要多达64U机柜空间用于电源shelves,几乎无法容纳计算单元;800VDC高压直流架构则可消除机柜内部AC/DC转换环节,端到端能效提升约 5%,维护成本下降约 70%。NVIDIA在GTC2025已展示800VDCsidecar,专门用于为单Kyber机柜内576个GPUdie提供电力,标志着

![](page=6,bbox=[103, 78, 379, 144])

![](page=6,bbox=[429, 16, 594, 175])

供电架构从"适配计算"向"定义计算"转变。

图表6:Kyber采用800VDC高压直流供电架构,大幅提升能效并降低供电环节空间占用

![](page=6,bbox=[121, 430, 1880, 728])

来源:NVIDIA官方Technical Blog,国金证券研究所

2.2 M9+Q布+正交背板+CoWoP,单柜PCB价值量进一步跃升

Kyber 机柜架构的根本性重构,传导到 PCB 层面,呈现"材料升级 + 工艺跃迁 + 品类扩张 "三条主线的叠加共振,单柜 PCB 价值量在 VR200 的基础上有望进一步抬升。

(1)M9+Q布材料体系全面渗透,单板价值量再上台阶

进入 Kyber时代,M9级覆铜板(CCL)与石英布(Q布)的应用范围将进一步扩展,材料端升级有望推动 Compute Blade 单板均价在 VR200 高基数上再抬升一个台阶。据台湾电路板协会(TPCA),VR200时代M9级CCL与HVLP4铜箔已全面渗透至 Compute Blade与Switch板PCB:新一代VR200沿用"18个compute trays+9个switch trays"架构,compute tray全面升级,新增八颗Rubin CPX GPU,并搭配一颗Vera CPU、四颗Rubin GPU与八张CX9高速网卡;其中Rubin CPX采用台积电N3P制程与CoWoS-S封装,内建128GBGDDR7内存,并以PCIe6取代NVLink。PCB设计呈现四大创新一一新增四块22层五阶HDI的CPX板(M9材料+HVLP4铜箔+Q布)、44层midplane正交背板(M9高阶材料)、24层6阶HDI Bianca主板(导入HVLP4铜箔,单板价值提升逾三成),以及32层通孔NVSwitch板(全面采用M9材料)。综合计算,单套compute tray的PCB价值相较GB200/300世代增加近 300%,每套单价可达 3,000美元。

(2)正交背板层数数量级跃升,机柜级互联载体价值量跃迁

随着AI算力从单卡竞争转向全系统互联带宽竞争,PCB在AI硬件中的角色正经历从"承载平台"到"核心互联介质"的根本性跃迁。英伟达在GTC2025发布的RubinUltraNVL576平台中,采用78层M9级正交背板(OrthogonalBackplane)替代传统铜缆,实现机柜内GPU的全互联通信,标志着PCB首次从板级组件跃升为机架级核心互联载体。这一架构演进使得PCB层数从传统服务器的10层左右跃升至20层以上(GB300),并在RubinUltra中达到78层的超高多层设计,配合M9级覆铜板、Q玻璃等高端材料,单机柜PCB价值量从GB300的约 3.5万美元跃升至11.7万美元,增幅超过 233%。高盛预测2025至2030年AI服务器需求将增长约4.3倍,高端PCB供需失衡将延续至2027年,正交背板的技术门槛与认证周期已对标半导体封装,推动PCB在AI系统BOM中的占比向半导体级组件靠拢,完成价值定位的数量级跃迁。

![](page=7,bbox=[103, 17, 594, 176])

图表7:英伟达 Rubin Ultra 平台的核心板卡,高规格 PCB 承载着算力互联的关键角色

![](page=7,bbox=[540, 308, 1876, 1310])

来源:UGPCB技术博客,国金证券研究所

(3)CoWoP封装量产+800VDC供电PCB新增,PCB价值量与品类同步扩张

随着AI算力竞争从单芯片性能转向机柜级系统架构,先进封装与高压供电的同步升级正推动PCB从传统互联载体向“封装基板+能源分配+信号互联”三维价值节点跃迁。台积电在其 System Technology Optimization program 中明确将 Chip-on-Wafer-on-PCB(CoWoP)列为未来演进方向,通过将硅中介层与 GPU/HBM直接集成于强化型PCB上,使PCB首次承担先进封装基板功能,实现品类从主板、背板向封装级载板的跨越;与此同时,英伟达正式发布 800V HVDC机柜级供电架构并计划于2027年随Kyber机架全面投产,相较传统54VDC架构可减少 45%铜耗并提升 5%端到端能效,但高压直供模式需在机架内新增高耐压、大电流供电PCB及DC/DC转换模组,进一步丰富PCB品类矩阵。在封装与能源双轮驱动下,PCB已不再是被动配套元件,而是同时介入算力封装与能源分配的核心环节,其价值定位随品类扩张同步抬升,单机柜PCB用量与价值量正从当前数万美元量级向十万美元级跃迁,完成从“配套元件”到“系统级价值节点”的重估。

![](page=8,bbox=[103, 17, 593, 175])

图表8:从 CoWoS 到 CoWoP,PCB 正直接承担先进封装基板功能

![](page=8,bbox=[135, 357, 1859, 1252])

来源:电子技术应用,国金证券研究所

图表9:英伟达800V高压直流供电架构示意图,高压直供显著提升能效并催生高规格供电PCB需求

![](page=8,bbox=[138, 1539, 1873, 1951])

来源:NVIDIA官方Technical Blog,国金证券研究所

(4)量价齐升与工艺壁垒并行抬升,单柜PCB价值量在VR200基础上进一步跃升

Kyber时代M9+Q布材料渗透扩张、正交背板层数数量级跃升、CoWoP封装量产、800VDC供电PCB升级四条主线叠加共振,单柜PCB价值量在VR200已经跃升至11.6万美金的基础上有望进一步抬升。与VR200+233%由"材料+层数+品类"三重驱动相比,Kyber时代的驱动因素更加多元一一除材料与品类继续扩张外,正交背板与CoWoP两项标志性工艺将直接拉动PCB工艺精度向IC载板级靠拢,工艺壁垒带来的份额向头部集中、单价与毛利率双升的逻辑将持续强化。

三、PCB工艺迈向半导体级,M9、mSAP与CoWoP驱动价值与壁垒跃升

3.1 PCB工艺向半导体级跃迁,M9材料与mSAP技术驱动AI机柜价值量倍增

随着AI算力从单芯片性能竞争转向机柜级系统互联竞争,PCB工艺精度正经历从传统电子级向半导体级的根本性跃迁。松下产业电子材料于2025年1月正式发布MEGTRON9

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(M9)覆铜板体系,明确面向224Gbps单通道速率设计,其介电常数与损耗因子指标较 M7/M8代际产品实现数量级优化,为78层正交背板及高频信号完整性提供底层材料支撑;与此同时,改良型半加成法(mSAP)工艺作为SAP的升级迭代方案,通过将初始化学镀铜层厚度从 SAP的 2-5 $ \mu\mathrm{m} $压缩至 1-2 $ \mu\mathrm{m} $,并引入差分蚀刻技术,将线宽/线距大幅缩减至 15-25 $ \mu\mathrm{m} $量级,线路边缘粗糙度(Ra)控制在 $ 1\mu\mathrm{m} $以下,线宽偏差缩小至 $ \pm1\mu\mathrm{m} $,已直接对标类载板(SLP)及IC封装基板的工艺精度门槛。该工艺采用“PVD+化学镀铜”复合方案形成超薄种子层,铜层抗拉强度可达350MPa以上,耐弯折次数较减成法提升 50%,材料利用率高达 95%以上,其技术门槛与洁净度要求已与传统PCB制造形成代际差,成为高端HDI板、类载板及5G毫米波模块的核心制造路径。

图表10:对比不同代际MEGTRON覆铜板的信号损耗,MEGTRON9在高频下表现最优

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来源:松下产业电子材料官方技术页面,国金证券研究所

M9材料体系与mSAP工艺的耦合,正在AI服务器机柜内催生前所未有的高密度互联需求。英伟达Rubin Ultra平台采用的78层正交背板及24-32层计算/交换板,已远超传统PCB的物理极限,必须依托M9级覆铜板实现224Gbps信号完整性,同时借助mSAP的15- 25 $ \mu m $精细线路能力,在有限板面积内完成数万条差分走线的精密排布。这一技术组合使得单机柜PCB用量大幅激增,覆铜板等级从M4/M5向M8/M9跃迁,直接推动单机柜PCB价值量从GB300的约3.5万美元跃升至11.7万美元,PCB在AI系统BOM中的占比正从传统配套件向半导体级组件靠拢。

工艺精度的半导体化同时重构了产业竞争壁垒。mSAP工艺要求初始铜层厚度控制在1-2μm,需采用“PVD+化学镀铜”复合方案及深紫外光刻(DUV)设备,曝光分辨率从传统 30μm提升至 10 $ \mu\mathrm{m} $ ,配合差分蚀刻使线路边缘粗糙度(Ra)控制在 1 $ \mu\mathrm{m} $ 以下,其洁净度标准、设备投资强度及良率控制难度已与传统PCB制造形成代际差。全球具备224Gbps全链路量产能力的厂商高度集中,行业正从劳动密集型制造向资本与技术密集型“智造”跃迁。

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图表11:mSAP在精度与材料利用率上优势显著,适配高端AI服务器需求

工艺类型

核心逻辑

线宽/线距能力

铜层均匀性

材料利用率

适用场景

减成法

基板覆铜→蚀刻去除多余铜

≥50μm

较差(±10%)

低(50%-60%)

普通消费电子PCB、玩具PCB

半减成法

薄铜基板→电镀加厚→蚀刻

30-50μm

一般(±8%)

中(70%-80%)

中端HDI板、路由器PCB

半加成法(SAP)

无铜基板→化学镀+电镀

30-40μm

良好(±5%)

高(90%-95%)

高端HDI板、服务器PCB

改良半加成法(mSAP)

超薄种子层→差分蚀刻

15-25μm

优秀(±3%)

高(95%以上)

类载板、5G模块、汽车高端PCB

来源:iPCB,国金证券研究所

从产业趋势看,M9体系与mSAP工艺已成为AIPCB的“技术锚点”,标志着PCB从单纯的互联载体向“算力封装+信号传输”双核心节点演进。随着英伟达Kyber机架导入800V HVDC高压供电及CoWoP封装将硅中介层直接集成于强化型PCB,PCB需同时承载高频信号、大电流能源分配及芯片级封装支撑功能,其工艺复杂度与价值定位已全面逼近半导体封装基板。在AI算力军备竞赛背景下,率先突破M9材料体系与mSAP量产工艺瓶颈的头部PCB厂商,将完成从传统配套件供应商向高频高速互联核心节点的价值重估,充分享受层数跃升、材料代际切换及良率壁垒带来的量价齐升与份额集中红利。

3.2 CoWoP推动PCB跃升为芯片级封装载体,价值与壁垒双重提升

随着AI算力竞争从单芯片性能转向机柜级系统架构,先进封装技术正推动PCB经历从"承载平台"到"芯片最后一层封装载体"的身份跃迁。Chip-on-Wafer-on-PCB(CoWoP)技术通过将硅中介层与 GPU/HBM等核心芯片直接集成于强化型PCB之上,使PCB首次承担先进封装的基板功能,彻底模糊了传统PCB与IC封装基板的技术边界,标志着PCB从系统级互联件向芯片级封装载体的根本性跨越。

图表12:CoWoP架构下PCB将直接承担封装基板功能

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来源:globalsmt,国金证券研究所

在AI服务器功耗与带宽需求指数级增长的背景下,CoWoP工艺的价值在于以PCB为媒介

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实现芯片与系统的最短路径互联。当前英伟达NVLink-C2C技术已支持从PCB级集成到硅中介层及晶圆级连接的扩展路径,而CoWoP在此基础上进一步将晶圆级封装直接下沉至PCB层面,可显著缩短信号传输距离、降低寄生损耗,支撑224Gbps及以上单通道速率。这一变革使得单机柜PCB用量激增,覆铜板等级从M4/M5向M8/M9跃迁,PCB品类从主板、背板扩展至封装级载板,单机柜PCB价值量正从数万美元量级向十万美元级跃迁。

据 global smt 报道,CoWoP相对 CoWoS具有多重收益:改进信号完整性(移除基板缩短信号路径,减少 NVLink和HBM存储器传输损耗)、增强电源完整性(电压调节器可放置在更靠近 GPU芯片的位置,降低寄生电阻并提升功耗效率)、卓越的热管理(去除芯片盖可直接从芯片散热)、减轻 PCB变形(较低热膨胀系数减少高温操作下板材弯曲与应力)、降低 ASIC成本(拆除盖子与封装基板降低零件与组装成本)等。

CoWoP工艺对PCB的物理性能提出了半导体级严苛要求,直接抬升了行业竞争壁垒。由于硅芯片与PCB直接键合,PCB需具备极低的热膨胀系数、极高的平整度以及与硅片匹配的介电特性,必须配合M9级覆铜板与mSAP(改良型半加成法)等半导体级工艺,线宽/线距需压缩至15-25 $ \mu\mathrm{m} $量级,认证周期较长。全球具备该量产能力的厂商高度集中,PCB制造已从劳动密集型产业转向资本与技术密集型“智造”。随着先进封装持续向系统级下沉,具备CoWoP适配能力的PCB龙头有望承接原属封装基板环节的价值增量,实现从系统互联载体到芯片最后一层封装载体的产业链位势抬升,在品类扩张与工艺溢价双重驱动下打开全新成长空间。

四、相关标的

1) PCB板厂:胜宏科技、东山精密、鹏鼎控股、景旺电子、沪电股份、广合科技、生益科技、世运电路。

2) PCB钻针:中钨高新、欧科亿、鼎泰高科、杰美特。

3) 覆铜板及电子布:生益科技、南亚新材、中国巨石、中材科技、宏和科技、国际复材、菲利华、莱特光电。

4) 其他海外算力:中际旭创、工业富联、江海股份、东阳光、天孚通信、天岳先进、新易盛、兆易创新、大普微、源杰科技、英维克、唯科科技、领益智造等;英特尔、SK海力士、Lumentum、闪迪、铠侠、美光、中微公司、北方华创、拓荆科技、长川科技。

五、风险提示

AI服务器出货及PCB升级不及预期的风险

目前产业核心驱动力来自英伟达Rubin/Rubin Ultra及谷歌、AMD、Meta等ASIC芯片对高阶AIPCB的需求。若AI服务器量产节奏放缓、算力资本开支削减,或PCB层数/孔径升级速度不及预期,将直接影响AIPCB行业的"量价齐升"逻辑。

CoWoP、正交背板等新工艺商业化进度不及预期的风险

CoWoP作为PCB与封装基板边界消失的标志性事件,其量产时间表存在不确定性;正交背板的78层超高多层加工良率仍处于爬坡阶段。若关键技术节点(如CoWoP2027年 3月爬坡)推迟,将影响相关厂商的业绩节奏。

原材料供应紧张及价格波动的风险

HVLP4铜箔、M9树脂、Q布、瑞士罗曼蒂克开槽机等关键原材料和设备仍处于紧缺状态。若上游紧缺幅度超预期或价格大幅上涨,PCB压商毛利率;反之若供需缓和过快,则可能引发价格回调。

行业扩产节奏过快导致竞争加剧与价格战的风险

若下游AI服务器PCB需求增速不及产能释放节奏,中低端PCB市场可能出现价格战,

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行业整体毛利率承压。当前各家厂商资本开支总规模超过400亿元,扩产兑现期需密切跟踪。

大客户订单波动及客户集中度过高的风险

头部AIPCB厂商对英伟达等少数核心客户依赖度较高,若大客户技术路线变更、订单转移或自身产能调整,将直接影响相关厂商订单兑现节奏。

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行业投资评级的说明:

买入:预期未来3-6个月内该行业上涨幅度超过大盘在 15%15\% 以上;

增持:预期未来3-6个月内该行业上涨幅度超过大盘在 5%−15%5\% -15\%;

中性:预期未来3一6个月内该行业变动幅度相对大盘在 $ - 5\% - 5\% $;

减持:预期未来3一6个月内该行业下跌幅度超过大盘在 5%以上。

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