PCB行业分析：高速PCB产业链解析

PCB行业分析：高速PCB产业链解析1.高速PCB是一种特殊的印刷电路板，通常用于高速数字电路中1.1.PCB是电子产品的关键电子互连件印制电路板简称PCB（PrintedCircuitBoard），PCB基板由导电的铜箔和中间的绝缘隔热材料组成，利用网状的细小线路形成各种电子零组件之间的预定电路连接。这种连接功能使PCB成为电子产品的关键电子互连件，因此，PCB被誉为“电子产品之母”。PCB按材质可以分为有机材质板和无机材质板，按结构不同可分为刚性板、挠性板、刚挠结合板和封装基板，按层数不同可分为单面板、双面板和多层板。PCB产业链上游主要涉及相关原材料的制造，如覆铜板、半固化片、铜箔、铜球、金盐、干膜和油墨等；中游主要是PCB的制造；而下游则是PCB的广泛应用，包括通讯、消费电子、汽车电子、工控、医疗、航空航天、国防和半导体封装等领域。PCB技术发展趋势主要体现在微型化、高层化、柔性化和智能化方面。微型化是指随着消费电子产品的小型化和功能多样化发展，PCB需要搭载更多元器件并缩小尺寸，要求PCB具有更高的精密度和微细化能力。高层化是指随着计算机和服务器领域在5G和AI时代的高速高频发展，PCB需要高频高速工作、性能稳定，并承担更复杂的功能，要求PCB具有更多的层数和更复杂的结构。柔性化是指随着可穿戴设备和柔性显示屏等新兴应用的兴起，PCB需要具有良好的柔韧性和可弯曲性以适应不同形状和空间，要求PCB具有更好的柔性和可靠性。智能化是指随着物联网、智能汽车等领域的发展，PCB需要具有更强的数据处理能力和智能控制能力以实现设备之间的互联互通和自动化管理，要求PCB有更高的集成度和智能度。1.2.高速PCB是一种特殊的印刷电路板高速PCB主要用于高速数字电路中，需要保证信号传输的完整性。高频PCB主要用于高频（频率在1GHz以上）和超高频（频率在10GHz以上）电子设备，如射频芯片、微波接收器、射频开关、空位调谐器、频率选择网络等。和高频PCB不同，设计高速PCB时，更多需要考虑到信号完整性、阻抗匹配、信号耦合和信号噪声等因素。为了满足这些要求，高速PCB需要采用特殊的材料并采用特殊的工艺，在高速PCB设计中，选择合适的高速CCL材料至关重要。数据中心交换机和AI服务器是高速板的重要应用领域。AI服务器通常具有大内存和高速存储器、多核心处理器等特点，需要PCB的规格和性能与之匹配。国内主流的数据中心交换机端口速率正在由10G/40G向400G/800G升级演进。根据Dell’Oro发布的报告，预计到2027年，400Gbps及更高速度将占据数据中心交换机销售额的近70%，这些都离不开高速PCB的应用。汽车智能化对高速板的需求提升。在电气化、智能化和网联化的驱动下，ADAS(高级驾驶辅助系统)、智能座舱、动力系统电气化、汽车电子功能架构等领域对中高端PCB的需求持续高增。具有整合性、多功能、高效能等特性的电子控制单元（ECU）将推动相关高端汽车板的需求增加。2.高速CCL是高速板的核心材料，高端领域主要由台企和日企主导2.1.CCL是PCB主要材料之一CCL，全称为CopperCladLaminate，中文名叫覆铜板，是一种将电子玻纤布或其他增强材料用树脂浸渍，一面或两面用铜箔覆盖，再经过热压而制作成的一种板状材料，具有介电性能及机械性能好等特点，其上游主要包括铜箔、树脂、玻纤布等原材料行业，下游主要包括通讯设备、消费电子、汽车电子等领域。PCB的性能、品质、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及长期的可靠性及稳定性在很大程度上取决于CCL。CCL作为PCB制造中的核心基板材料，对PCB主要起互连导通、绝缘和支撑的作用，对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响。CCL的技术发展趋势与PCB的技术发展趋势相一致，主要体现在微型化、高层化、柔性化和智能化等方面。例如，HDI板和类载板对CCL的微细化能力要求更高;高多层通孔板和背板对CCL的层数和结构要求更高;柔性板和刚挠结合板对CCL的柔韧性和可靠性要求更高;封装基板和嵌入式元件板对CCL的集成度和智能度要求更高。根据增强材料的不同，可以将CCL分成玻纤布基CCL、纸基CCL、复合基CCL。其中玻纤布基CCL采用的增强材料是玻璃纤维布，适用于消费电子产品的制造，在PCB主板弯曲时玻璃纤维能够吸收大部分应力，使玻璃纤维布基CCL具有很好的机械性能。纸基CCL采用的是木浆纤维纸，主要应用于制造计算机、通讯设备等电子工业产品。而复合基CCL是以木浆纤维纸或棉浆纤维纸作芯材增强材料，以玻璃纤维布作表层增强材料，广泛应用于制造高档家电及电子设备等。根据绝缘树脂的不同，还可以将CCL分成环氧树脂CCL、聚醋树脂CCL、酚醛树脂CCL。根据机械性能的不同，可以将CCL分成刚性CCL、挠性CCL。根据CCL自身介电损耗（Df）和介电常数（Dk）的大小，可以将CCL分成高速CCL和高频CCL两类。高速CCL强调其自身的介电损耗（Df），目前市场上常用的高速CCL等级也是依照介电损耗（Df）的大小来划分的。相比于高速CCL，高频CCL更加注重介电常数（Dk）的大小和变化，以及介电常数（Dk）的稳定性。CCL约占PCB生产成本的30%，其介电常数（Dk）和介质损耗因子（Df）值更是直接决定了PCB性能。介电常数（Dk）越低，传输信号的速度越快；质损耗因子（Df）越小，信号传输损耗越小。高速CCL是指具有高信号传输速度、高特性阻抗精度、低传送信号分散性、低损耗（Df）的覆铜板。高速板分了很多等级，一般用标杆公司松下(Panasonic)的M系列对比，如M4、M6、M7等，数字越大越先进，适应的传输速率越高。M4级别是lowloss级别的材料，大致对应传输速率为16Gbps，M6级别是verylowloss级别的材料，M7级别是superultralowloss，大致对应传输率为32Gbps。高速板的核心要求是低介电损耗因子（Df)，Df越小越稳定，高速性能越好。介电损耗因子（Df)是树脂的一种特性，一般来说，降低Df主要通过树脂、基板及基板树脂含量来实现。普通CCL使用的环氧树脂主要是FR-4，其Df值在0.01以上，而高速CCL需要在此基础上改性或加入PPO/PPE等树脂材料，各种树脂材料中PTFE和碳氢化合物树脂（两种典型的高频材料）Df值最低，在0.002以下，最终高速材料所用树脂的Df介于高频材料和FR-4之间。高频CCL是指工作频率在5GHz以上，适用于超高频领域，具有超低介电常数（Dk）的覆铜板，同时也要求介质损耗因子（Df）尽可能小。以CCL作为核心原材料制成的PCB可视为一种电容装置，导线中有信号传输时，会有部分能量被PCB蓄积，造成传输上的延迟，频率越高延迟越明显。与高速CCL类似，降低Dk的方法主要是对使用的绝缘树脂、玻纤、整体结构进行改性。目前市场上主流的高频CCL主要是通过使用聚四氟乙烯(PTFE)及碳氢化合物树脂材料工艺实现，其中使用PTFE的CCL应用最广泛，具有介电损耗小、介电常数小且随温度和频率的变化小、与金属铜箔的热膨胀系数接近等优点。根据台光电子披露的相关信息，2021年高速CCL的主要供应商有台耀科技、联茂电子、日商松下电工、建韬集团、生益科技、南亚新材等。其中台耀科技的产品最顶尖，占有率最大，且技术壁垒高，台耀科技、联茂电子、台光电子三家台系企业的合计市场份额达到58%，前八大供应商总计市场份额达到89%，行业集中度较高，且高速CCL主要集中于中国台湾及日本，中国大陆企业的市场份额较少。目前CCL行业往高频和高速方向发展，具有较高的技术门槛。一是配方门槛，覆铜板树脂填充物包含多个品类可以为不同的应用场景改善性能，每个厂商的配方都是在多年的生产实践中形成的，难以在短时间内完成。例如PTFE成型温度过高、加工困难以及粘接能力差，需采用共混改性、填料改性等方法淡化PTFE材料的缺点，如罗杰斯RO3000系列覆铜板中添加了陶瓷填料。二是工艺门槛。不同树脂体系的加工难度不同，例如PTFE比环氧树脂更软、钻孔难度更大，需要培养专门的核心NY员工。在全球范围内，覆铜板行业的竞争格局较为稳定，主要由日本、中国台湾和中国大陆的企业占据主导地位。日本企业在高端覆铜板领域具有较强的技术优势和品牌影响力，主要代表有松下电工、三菱气化、日立化成等；中国台湾企业在中高端覆铜板领域具有较强的成本优势和市场份额，主要代表有台耀科技、联茂电子、台光电子等；中国大陆企业在中低端覆铜板领域具有较强的规模优势和增长潜力，主要代表有南亚新材、华正新材、生益科技等。在中国大陆市场内，覆铜板行业的竞争格局呈现出国产替代正在加速实现的趋势。随着国内PCB上游厂商积极布局高频高速覆铜板及PTFE领域，有望在5G建设中凭借性价比优势，改变现有格局，抢占更多市场份额。目前，国内已有多家企业在高频高速覆铜板领域取得了突破性的进展，例如南亚新材、华正新材、生益科技等已经开发出不同介电损耗等级的全系列高速产品，并已通过华为等知名终端客户的认证；圣泉集团、东材科技等已经实现了PTFE材料的自主研发和生产，并与多家全球知名的覆铜板厂商建立了稳定的供货关系。2.2.上游材料对于CCL性能影响巨大覆铜板具有三大原材料：铜箔、树脂、玻纤布，总成本占比接近90%。不同覆铜板产品原材占比会有些许不同。据前瞻产业研究院的数据，铜箔、树脂、玻纤布分别占覆铜板成本的比例约为42.1%，26.1%，19.1%。铜箔用于形成信号线路和电源层。铜箔的类型、厚度和粗糙度等因素会影响到信号的传输损耗和阻抗匹配。一般而言，为了降低导体损耗，需要选择低粗糙度、低电阻率、适当厚度的铜箔。目前，常用的铜箔类型有HTE（高延伸性）、RTF（反转）、HVLP（低轮廓）等，其中HVLP铜箔具有最低的粗糙度，适用于高频高速信号传输。玻纤布是常用的增强材料，用于提供机械强度和尺寸稳定性。玻纤布的类型、密度和方向等因素会影响到介质常数和损耗因子等介质特性。一般而言，为了降低介质损耗，需要选择低介电常数、低损耗因子、均匀分布的玻纤布。目前，常用的玻纤布类型有E-glass（标准）、NE-glass（低介电）、P-glass（低损耗）等，其中P-glass玻纤布具有最低的介电常数和损耗因子，适用于高频高速信号传输。树脂用于填充和粘合铜箔和玻纤布。树脂的类型、含量和固化程度等因素也会影响到介质特性。一般而言，为了降低介质损耗，需要选择低介电常数、低损耗因子、均匀固化的树脂。目前，常用的树脂类型有环氧树脂（EP）、聚酰亚胺树脂（PI）、聚苯醚树脂（PPO）等，其中PPO树脂具有较低的介电常数和损耗因子，适用于高频高速信号传输。铜箔是一种以纯铜或合金为原料，经过轧制或电沉积等方式制成的薄片状金属材料，是CCL最主要的原料。铜箔的厚度一般在5-105微米之间，宽度在5-1370毫米之间。铜箔具有良好的导电性、导热性、延展性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于电子电器、汽车、航空航天、建筑装饰等领域。铜箔按生产方式可分为轧制铜箔和电解铜箔两大类。轧制铜箔是将铜锭经过多道次轧制而成的铜箔，其厚度一般在0.006-0.1mm之间，主要用于柔性CCL领域。轧制铜箔具有表面光洁、厚度均匀、结晶细密等优点，但成本较高，适用于高端产品的制造。电解铜箔是利用电解原理，在金属基底上沉积一层纯铜而成的铜箔，其厚度一般在0.006-0.04mm之间。电解铜箔具有成本低、生产效率高、厚度可调等优点，但表面粗糙、结晶不均匀等缺点，适用于中低端产品的制造。电解铜箔又可分为锂电池铜箔和电子电路铜箔两种。锂电池铜箔是用于锂离子电池正负极集流体的导电材料。锂电池铜箔一般较薄，在6-20μm之间。锂电池铜箔要求具有高纯度、低氧含量、高导电率、低内阻等特性。电子电路铜箔是沉积在线路板基底层上的一层薄铜箔，是制造覆铜板（CCL）的重要原材料，起到导电体的作用。电子电路铜箔一般较厚，大多在12-70μm，一面粗糙一面光亮，光面用于印制电路，粗糙面与基材相结合。据前瞻产业研究院数据，2019-2021年我国铜箔行业市场规模逐年递增，从2019年的312.80亿元，上升至2021年的635.10亿元，CAGR为26.63%。其中，电解铜箔的市场规模占比最高，2021年市场规模达到624.60亿元，占比高达98.35%。初步统计，2022年中国铜箔行业市场规模能达到740亿元。根据CCFA披露的信息显示，2021年中国电子电路铜箔市场占有率最高的企业为建滔铜箔，市占率为21%，其次为南亚铜箔，市场占有率为15%。2021年前9家电子电路铜箔厂商市占率达71%。电子级玻纤布(也称电子布)是生产覆铜板及印刷电路板的基础材料之一，是以电子级玻璃纤维纱（E玻璃纤维/无碱玻璃纤维制成的纱线，一般单丝直径9微米以下，也称电子纱）为原料，经过编织或无纺布工艺制成的一种玻璃纤维织物，其生产工艺具有相当的复杂性，主要需运用纺织、开纤、后处理和微杂质控制等技术。其性能在很大程度上决定了CCL及PCB的电性能、力学性能、尺寸稳定性等重要性能。电子级玻纤布按照编织方式可以分为平纹玻纤布和斜纹玻纤布两种。平纹玻纤布是将经纱和纬纱交错地穿过对方的一根，形成均匀的方格状结构，具有较高的稳定性和平整度。斜纹玻纤布是将经纱和纬纱交错地穿过对方的两根或以上，形成不规则的菱形结构，具有较高的柔韧性和透气性。平纹玻纤布是目前覆铜板行业主流使用的玻纤布类型，是制造电子玻纤布基覆铜板（CCL）的主要原料。电子级玻纤布在生产过程中需要加一种无泡的润湿剂GSK-588来增加硬度和绝缘性。由于生产技术难度大、产品质量要求高，其被视为纺织系列产品中的高新技术产品。电子级玻纤布用作增强材料，浸以许多由不同树脂组成的胶粘剂而制成覆铜板，作为印刷电路板中的常用板材。电子级玻纤布可以提供双向（或多向）增强效果，提高覆铜板的强度、耐热、耐腐蚀、可靠性等特点。作为一种资金和技术密集型的产业，电子布和电子纱拥有相对较高的市场壁垒，这造就了其行业竞争对手的相对稀少性。此外，行业的市场集中度得以增强，源于其下游覆铜板企业的高集中度以及电子纱、电子布产品长周期的认证过程。从产能看，2022年我国电子纱产能为85万吨左右，排名前六位依次为中国巨石、建滔化工、昆山必成、泰山玻纤、光远新材、台嘉玻纤，总占比达85.1%。树脂是覆铜板中的绝缘材料，主要作用是将增强材料和铜箔粘合在一起，同时提供电气性能、耐热性能、耐化学性能等。树脂的种类和质量直接影响了覆铜板的性能和成本。覆铜板所用的常见的树脂有环氧树脂（EpoxyResin,EP）、聚酯树脂（PolyesterResin,PET）、聚酰亚胺树脂（PolyimideResin,PI）、聚苯醚树脂（PolyphenyleneEtherResin,PPO）等。其中，聚苯醚（PPO）是一种性能优异的树脂，广泛应用于制造高端AI服务器的覆铜板基材。PPO具有优异的耐热性能、低吸湿率、优良的介电性能等特性，因此被视为最有潜力的覆铜板基材树脂之一。随着AI技术的发展和应用，对服务器性能的要求越来越高，传统的环氧树脂基材已不能满足需要，PPO树脂在覆铜板制造领域的应用开始得到关注。由于其极低的介电损耗和介电常数、高耐热性和良好的稳定性，有利于减少高频信号的传输损耗，可以满足AI服务器对数据传输速度和效率的高要求。此外，PPO的耐热性和尺寸稳定性也比环氧树脂等材料更优，所以PPO树脂被视为未来覆铜板树脂基材发展主流的有力候选者。未来，AI发展带动的服务器数量增长、单机PCB面积与层数提升以及高频高速覆铜板的需求增加，或将为以PPO为代表的基板树脂市场提供新的增长点。除了电子电器领域，PPO还广泛应用于光伏领域、汽车领域，以及水处理相关行业。在光伏接线盒中，PPO因其高电气安全防护性能和耐恶劣环境条件被广泛使用。在汽车领域，PPO以及其改性产品在各类车身部件和电器元件中得到应用。在水处理行业，PPO的耐水解和优良的尺寸稳定性使其适用于制造水泵壳体、外壳和过流部件等。3.AI服务器拉动高端PCB需求，EGS平台升级带来市场增量3.1.GPT大语言模型，参数量呈指数级增长ChatGPT（ChatGenerativePre-trainedTransformer）是由OpenAI开发的聊天机器人程序，于2022年11月推出，上线两个月后就实现全球1亿月活跃用户，是历史上增长最快的消费者应用程序。ChatGPT基于GPT-3.5架构的大型语言模型（LLM），并通过强化学习进行训练，拥有语言理解和文本生成能力，适用于问答、对话、生成文本等多种场景。大型语言模型（LLM）是基于海量数据集进行内容识别、总结、翻译、预测或生成文本等的语言模型。相比于一般的语言模型，LLM识别和生成的精准度会随参数量的提升大幅提高。大模型的预训练需要处理海量参数，其训练和推理过程需要消耗大量的算力，即计算机系统的运算速度和处理能力。根据OpenAI官网相关数据，随着新模型推出，新的参数量需求呈翻倍式增长算力的提高主要依赖于高性能计算机系统，如服务器、超级计算机、云计算平台等。这些计算机系统中，PCB作为电子元器件的载体和连接器对计算机系统的性能和稳定性有着重要的影响。大模型对PCB产品性能的需求提升主要体现在以下几个方面：

高密度互连(HDI)，为了满足大模型对计算机系统内部元器件之间高速数据传输和信号完整性的要求，需要使用HDI技术制作PCB，实现更高的线路密度、更小的孔径，进而提高PCB的集成度和信号效率。从生产工艺的角度看，普通PCB采用减成法，HDI在减成法的基础上，通过激光钻微通孔、堆叠的通孔降低线宽，工艺中设计镀铜的工序较多，且对曝光设备、贴合设备的需求也更高。高频高速(HFHS)，为满足大模型对计算机系统外部网络通信和数据传输的要求，需要使用HFHS技术制作PCB，实现更高的频率和更低的损耗，提高PCB的带宽和信噪比。高频高速PCB的制造对原材料、对位精度、STUB、阻抗精度等方面都有较严格的要求，工艺难度较大。嵌入式PCB，嵌入式PCB是一种高散热PCB，利用金属基板材料（铜箔）本身具有较佳的热传导性，将热源从大功率元器件中导出，为了满足大模型对计算机系统功能集成和模块化的要求，需要使用EBC技术制作PCB，实现将被动元件或主动元件嵌入到PCB内部或表面，提高PCB的性能和功能，缩短PCB的信号路径和延迟，降低PCB的功耗和散热。三维封装(3D)，为了满足大模型对计算机系统三维化和超大规模集成的要求，需要使用3D技术制作PCB，实现将多层PCB或芯片通过垂直互连的方式进行堆叠，提高PCB的性能和功能，降低PCB的体积和重量。3.2.AI服务器对PCB的性能提出更高的要求AI服务器是专门为运行人工智能算法和处理大规模数据而设计的高性能计算机，它们通常具备高处理能力、大内存和高速存储器、多核心处理器、高速网络接口等特点，能够应对复杂的计算任务和大数据量的处理任务。AI服务器中PCB价值量的提升主要体现在以下几个模块：GPU加速卡（OAM），主要由GPU芯片、内存芯片、电源模块、散热器等部件组成，通过PCB板来连接和传输信号。GPU加速卡可以分为两种类型：SXM版本和PCIE版本。SXM版本是指使用NVIDIA公司开发的SXM接口连接GPU芯片和主板的加速卡；PCIE版本是指使用标准的PCIE接口连接GPU芯片和主板的加速卡。SXM版本相比PCIE版本具有更高的带宽和更低的延迟，但也需要更高级别的PCB板和散热系统。先进的GPU加速卡需要使用5阶20层或以上的HDI板，HDI板是高密度互连板的简称，它是一种通过激光钻孔或微细加工技术，在普通PCB板上形成微小的孔径或线宽，从而实现更高层次、更密集的布线和连接的PCB板。HDI板可以提高信号完整性、降低电磁干扰、缩小尺寸和重量、增强可靠性等优点。HDI板可以分为不同的阶数和层数，阶数表示每个层面上有多少次激光钻孔或微细加工，层数表示有多少个层面叠加在一起。一般来说，阶数越高，层数越多，HDI板的密度和复杂度就越高。GPU芯片和内存芯片都有很多引脚或焊盘，需要通过HDI板来实现高效率、低延迟、低功耗、低噪声的信号传输。GPU加速卡需要使用高层次、高密度、高可靠性的HDI板来连接各个部件，主要有以下几个原因：

GPU芯片和内存芯片都有很多引脚或焊盘，需要通过HDI板来实现高效率、低延迟、低功耗、低噪声的信号传输。

GPU加速卡的功耗较高，会产生大量的热量，如果不能及时散发，会影响其稳定性和寿命。因此，需要使用具有良好导热性能的HDI板材料。

GPU加速卡的尺寸较小，需要使用HDI板来减少PCB板的面积和厚度，提高空间利用率和散热效果。

GPU加速卡的性能较高，需要使用HDI板来支持更高的频率和带宽，提高数据传输速度和质量。5阶20层以上的HDI板是目前PCB行业中高端且昂贵的产品之一，其制造工艺要求非常高，需要使用先进的设备、材料和工艺。目前，全球能够生产这种HDI板的厂商很少，主要集中在日本、韩国、中国台湾等地。GPU加速卡对CCL的具体要求主要有以下几点：高频高速性能：由于AI服务器需要处理大量的数据和信号，因此GPU加速卡需要使用具有高频高速性能的CCL，即能够在高频率下保持低损耗、低时延、低串扰、低噪声等特性的CCL。这需要CCL具有较低的介电常数（Dk）、介电损耗（Df）、表面粗糙度（Rz）等参数。导热性能：由于GPU加速卡的功耗较高，会产生大量的热量，如果不能及时散发，会影响其稳定性和寿命。因此，GPU加速卡需要使用具有良好导热性能的CCL，即能够有效地将热量从芯片传导到散热器或外部环境的CCL。这需要CCL具有较高的导热系数（K）和较低的热膨胀系数（CTE）等参数。可靠性：由于GPU加速卡需要在复杂的环境中长期稳定运行，因此GPU加速卡需要使用具有高可靠性的CCL，即能够抵抗各种应力和环境因素的影响，保持其结构和功能不变的CCL。这需要CCL具有较高的玻璃化转变温度（Tg）、较低的水分吸收率（MOT）、较强的机械强度和耐化学腐蚀性等参数。GPU模组板（UBB），即UnitBaseboard，是一种用于搭载整个GPU平台的PCB板。GPU模组板的主要功能是连接多个GPU加速卡并与CPU主板通信。GPU加速卡，即OpenAcceleratorModule，是一种基于开放标准设计的GPU模块，可以插入到GPU模组板上。GPU之间的高速互联可以通过NVLink+NVSwitch实现。NVSwitch是英伟达推出的一种高性能交换芯片，用于实现多个GPU加速卡之间的互联和通信，NVLink2.0协议最大能够提供每秒900GB的双向带宽。第三代NVSwitch有64个第四代NVLink端口，每个端口可以连接一个GPU加速卡或一个CPU主板，从而实现多达64个GPU加速卡的全互联架构。NVSwitch基于NVLink的高级通信能力构建，可为计算密集型工作负载提供更高带宽和更低延迟。基于第三代NVSwitch，通过在服务器外部添加第二层NVSwitch，NVLink网络可以连接多达32个服务器、256个GPU，并提供57.6TB/s的多对多带宽，实现GPU在服务器节点间通信扩展，形成数据中心大小的GPU。为了实现高速、高效、高可靠的数据传输和图形处理，GPU模组板需要使用高多层通孔板（THP板）作为载体。THP板是指通过机械钻孔或激光钻孔，在普通PCB板上形成大量的通孔，并在通孔内壁镀上一层导电铜箔，从而实现不同层面之间的电气连接。THP板可以分为不同的层数，层数表示有多少个层面叠加在一起。一般来说，层数越多，THP板的密度和复杂度就越高。GPU模组板需要使用高多层THP板来实现高速数据传输和高频信号处理的原因有：

GPU模组板需要处理大量的数据和信号，因此需要使用具有高频高速性能的THP板，即能够在高频率下保持低损耗、低时延、低串扰、低噪声等特性的THP板。这需要THP板具有较低的介电常数（Dk）、介电损耗（Df）、表面粗糙度（Rz）等参数。

GPU模组板需要连接多个NVLink芯片和GPU加速卡，因此需要使用具有高层次的THP板，即能够实现更多的信号通道和更好的电气性能的THP板。这需要THP板具有较高的线宽线距、孔径、阻抗控制等参数。

GPU模组板的功耗较高，会产生大量的热量，如果不能及时散发，会影响其稳定性和寿命。因此，GPU模组板需要使用具有良好导热性能的THP板，即能够有效地将热量从芯片传导到散热器或外部环境的THP板。这需要THP板具有较高的导热系数（K）和较低的热膨胀系数（CTE）等参数。GPU模组板对覆铜板有以下具体要求：层数：由于GPU模组板需要连接多个GPU加速卡，并且需要实现多层次的电源分配网络（PDN），因此需要使用较高层数的覆铜板。目前，GPU模组板使用的覆铜板一般在16层以上；电性能：由于GPU模组板需要支持高速数据传输和高频信号处理，因此需要使用具有较低介电常数（Dk）和介质损耗因子（Df）的覆铜板，以减少信号的衰减和失真，提高信号的完整性和可靠性，目前GPU模组板使用的覆铜板一般采用PPO等高性能树脂材料；热性能：由于GPU模组板需要承受较高的功耗和发热量，因此需要使用具有较高热导率和热稳定性的覆铜板，以有效地将热量从元器件传导到散热模组，防止过热造成性能下降或损坏。目前，GPU模组板使用的覆铜板一般采用金属基板或者添加导热填料的复合基板；加工性能：由于GPU模组板需要实现较多的通孔连接不同层次的电路线路，并且需要实现较大的面积和厚度，因此需要使用具有较好加工性能的覆铜板，以满足THB的要求，提高PCB的质量和良率。目前，GPU模组板使用的覆铜板一般采用改性PPO（MPPO）等可交联的热固性材料，可以提高流动性和加工性。CPU主板，是AI服务器中连接CPU、内存、存储等核心部件的部件，它可以实现CPU与其他部件之间的高速数据传输，并通过PCIe5.0实现与GPU主板的互联。CPU主板一般采用ATX或EATX等标准规格，其尺寸为305mmx244mm或305mmx330mm，其内部包含一个或多个CPU插槽、内存插槽、存储插槽、电源管理芯片等元器件。CPU主板通过PCIe插槽连接到GPU主板上，并通过PCIe实现高速数据传输。CPU主板使用的PCB一般为高多层通孔板（ThroughHoleBoard,THB），其特点是具有较多的通孔连接不同层次的电路线路，并且可以实现较大的面积和厚度。THB可以实现更强的结构支撑和散热能力，并且可以承载更多更复杂的元器件。CPU主板对覆铜板有以下具体要求：介电常数和介质损耗：这两个参数影响信号的传输速度和能量损失，对于高频、高速的CPU主板来说，需要选择低介电常数和低介质损耗的CCL，以保证信号的完整性和质量。热膨胀系数：这个参数影响CCL在温度变化时的尺寸稳定性，对于高温、高功率的CPU主板来说，需要选择热膨胀系数与铜箔相近的CCL，以避免因为热应力导致的层间分离或过孔开裂等缺陷。热导率：这个参数影响CCL在散热方面的性能，对于高温、高功率的CPU主板来说，需要选择热导率较高的CCL，以有效地将热量从CPU和其他元件传导到散热器或外部环境。阻燃等级：这个参数影响CCL在遇到火灾时的安全性能，对于所有的电子产品来说，都需要选择阻燃等级较高的CCL，以防止因为火灾引起的人员伤亡或财产损失。一般来说，阻燃等级应达到UL94V-0或以上。据产业调研，预估2024年AI加速卡需求为400万颗，加速卡PCB用量平均单价100美元/颗，如果折算成英伟达DGXA100服务器对应为50万台，对应UBB板的PCB用量为1000美元/台，对应CPU主板的PCB用量为200美元/台，这三部分带来是市场增量合计10亿美元。3.3.服务器CPU更新迭代速度加快，Intel与AMD陆续推出PCIe5.0产品PCIE5.0（第五代PCIExpress总线标准），是一种用于连接各种外设设备的高速串行接口，于2019年5月正式发布。PCIE5.0相比于上一代PCIE4.0，带宽提升了一倍，能够支持更高性能的CPU、GPU、存储等设备，满足AI服务器等高算力需求。通过改变电气设计改善信号完整性和机械性能，PCIE5.0新标准减少了延迟，降低了长距离传输的信号衰减。与PCIE4.0相比，PCIE5.0信号速率达到32GT/s，x16带宽（双向）提升到了128GB/s，能够更好地满足吞吐量要求高的高性能设备，如数据中心、边缘计算、机器学习、AI、5G网络等场景日益增长的需求。除了保证高速传输的能力，PCIE5.0还进一步加强了信号完整性，不仅适合连接显卡、SSD等配件，也适用于平台总线的使用。Intel的服务器处理器品牌Xeon，已相继推出Grantley、Purley、Whitey、EagleStream等平台，每一个平台具有多个子代，在制程工艺、内存、PCIe等方面存在差异。根据Intel规划路线，服务器从Purley平台向Whitley平台过渡。Intel的CooperLake沿用上一代的PCIe3.0通道，而其2021年一季度发布的IceLake首次支持PCIe4.0总线设计。Intel在2022年4月28日的财报会议表示，公司的新一代EagleStream平台采用PCIe5.0总线标准。近年来AMD在服务器端市占份额不断增长，根据MercuryResearch的数据，2021年第四季度AMD在服务器处理器的市场份额已经占到10.7%，同比增加3.6个百分点，据AMD财报披露，在高性能计算领域，AMD的渗透率不断提高，有465个云计算案例部署AMDEPYC服务器处理器，包括微软AzureHBv3虚拟机、GoogleCloudC2D虚拟机及亚马逊EC2C6a/Hpc6a，都使用AMD的产品，在Green500中，前10的超级计算机中有8台采用AMD芯片。据AMD公布最新的服务器处理器路线图，公司将在2024年前推出代号为Turin的Zen5架构处理器，新架构将采取4nm和3nm的工艺。此前，AMD分别于2019年8月推出第2代EPYC处理器，2020年推出代号为Milan的EPYC7003处理器，最新一代EPYC7004Genoa处理器首次采用PCIe5.0总线标准，在2022年的第四季度推出。Intel的EagleStream平台与AMD的Zen4架构下的Genoa处理器对标，两款产品均使用最新的PCIe5.0技术，于2022下半年推出，但相比之下AMD的制程更加先进，最新推出的Milian-X处理器制程工艺已率先达到7nm，并向更高端的5nm制程进军。PCIe标准升级下信息交互速度不断提升，对PCB的设计、走线、板材选择等要求提高。目前PCB主流板材为8-16层，对应PCIe3.0一般为8-12层，4.0为12-16层，而5.0平台则在16层以上。从材料的选择上来看，PCIe升级后服务器对CCL的材料要求将达到高频/超低损耗/极低损耗级别。据产业调研，目前支持PCIe3.0标准的Purley平台PCB价值量约2200-2400元，支持PCIe4.0的Whitley平台PCB价值量提升30%-40%，支持PCIe5.0的Eagle平台的PCB价值量比Purley高一倍。根据我们测算，到2025年，PCIe5.0的升级有望为服务器平台PCB带来百亿的价值增量。假设1：根据IDC发布2021年全球服务器市场追踪报告，2021年用户对数据中心基础设施的投资持续上涨，全球服务器市场出货量为1,353.9万台，同比增长6.9%,2022年全球服务器出货量突破1516万台，同比增长12%。IDC预测2023E-2025ECAGR保持在6%左右。假设2：根据产业调研，当前Purley平台PCB价值量在2200-2400左右，Whitley平台PCB价值量比Purley平台高30%-40%，Eagle平台PCB价值量比Purley高一倍。假设3：根据产业调研，22年CPU平台仍以Purley为主，但随着PCIe标准升级和对应CPU平台的成本下降，Whitley平台会快速渗透，Purley平台会逐步退出，Eagle平台有望在2023年逐步渗透，最终形成低端/中端/高端并存的情况。据产业调研，到2025年Whitley预计占50%-60%，Eagle占20%，Purley占20%-30%。增量计算公式：服务器出货量*PCIE4.0渗透率*PCIe4.0PCB价值增量+服务器出货量*PCIE5.0渗透率*PCIe5.0PCB价值增量。4.重点公司分析4.1.沪电股份沪士电子股份有限公司（简称“沪电股份”）于1992年在江苏省昆山市设立，自成立以来一直立足于印制电路板（PCB）的研发设计和生产制造，持续深耕通信通讯设备、数据中心基础设施以及汽车电子应用领域的核心产品市场。公告披露，公司近几年营收以及归母净利润基本呈现逐年提高趋势，营收从2018年的54.97亿元提高到2022年的83.36亿元，2022营业收入同比增长12.37%。归母净利润从2018年的5.70亿元提高到2022年的13.62亿元，2022年同比增长28.03%。4.2.胜宏科技胜宏科技成立于2006年，是中国印制电路行业协会(CPCA)的副理事长单位，同时也是行业标准的制定单位之一。公司专业从事高精密度多层印制线路板、HDIPCB的研发、生产和销售，产品广泛应用于计算机、航空航天、汽车电子（新能源）、5G新基建、大数据中心、工业互联、医疗仪器等领域。2022年报披露，胜宏科技应用于GPU、FPGA等加速模块类的产品已批量出货；在高阶数据中心交换机领域，应用于Pre800G的产品已小批量生产；基于Al服务器的加速模块的多阶HDI及高多层产品，已实现4阶HDI及高多层的产品化，6阶HDI产品已在加速布局中；通讯5G基站类产品已实现了批量性产业化;针对车载电子产品，公司是全球最大电动车客户的TOP2供应商，众多国际Tier1车载企业的合格供应商，产品涉及自动驾驶运算模块(4阶HDI)、三电系统、车身控制模组(3阶HDI)以及集成MCU；77Ghz车载雷达已实现了小批量作业。同时加大对细分领域的研发，加大高端车载电子产品的导入及客户端的资源配置。公告披露，公司近几年营收以及归母净利润呈现稳步提高趋势，营收从2018年的33.04亿元提高到2022年的78.85亿元，2022年营业收入同比增长6.10%。归母净利润从2018年的3.80亿元提高到2022年的7.91亿元，其2022年同比增长17.93%。4.3.生益科技生益科技成立于1985年，是集研发、生产、销售、服务为一体的全球电子电路基材核心供应商，公司从事的主要业务为:设计、生产和销售覆铜板和粘结片、印制线路板，生产覆铜板、半固化片、绝缘层压板、金属基覆铜箔板、涂树脂铜箔、覆盖膜类等高端电子材料。根据生益科技公司官网，公司目前已开发出不同介电损耗全系列高速产品，不同介电应用要求、多技术路线高频产品，并已实现多品种批量应用。公司的高速产品中介质损耗因子（Df）最低——0.0019、介电常数（Dk）最低——3.28的是Synamic8GN，是一种高速电路用极低损耗、高耐热层、无卤多层层压板用材料。公司有两类高速产品达到M7级别，分别是Synamic8GN和Synamic6N，其余高速产品大多是M4级别。公告披露，公司业务发展迅速，在2021之前收入规模不断扩大，市场份额持续提升。2021-2022年，公司营业收入分别约为202.74亿元、180.14亿元，归母净利润分别为28.30亿元、15.31亿元。4.4.华正新材华正新材成立于2003年，是国内最早从事研发生产环氧树脂覆铜板的企业之一。公司目前覆铜板事业部主要生产各类FR-4覆铜板和半固化片，产品覆盖高频材料、高速材料、金属基高导热材料、特制黑芯材料、无铅无卤材料、CEM-3材料、不流胶半固化片等等。根据华正新材2022年报，公司对M4（lowloss）级别产品的分散工艺、浸渍工艺和压合工艺进一步优化，提升公司高速产品在市场的应用占比；对M6（verylowloss）级别产品，在保证各家终端批量稳定交付的同时，完成原料多元化的测试及认证，已进入订单交付阶段；对M7（ultralowloss）级别产品，通过了多家知名机构的认证，产品实现进口替代。公告披露，得益于公司核心竞争力的稳定，2021年前公司营业收入逐年稳定上升。2021-2022年，公司营业收入分别约为36.20亿元、32.86亿元，归母净利润分别为2.38亿元、0.36亿元。4.5.南亚新材南亚新材成立于2000年，是国内专业从事覆铜箔板和粘结片等复合材料及其制品设计、研发、生产及销售的高新技术企业、国家级“专精特新”小巨人企业。公司产品广泛应用于消费电子、计算机、通讯、数据中心、汽车电子、安防、航空航天和工业控制等终端领域，在国内外享有盛誉。根据南亚新材公司官网，公司2022年在PPO的改性及其相关树脂体系在CCL上的应用取得了一定的研究成果，处于国内领先地位。公司在高速CCL领域率先在各介质损耗等级高速产品全系列通过华为认证，产品性能与国际先进同行同类产品相比，水平相当或更为优异，已实现进口替代。公告披露，公司业务发展迅速，在2021之前收入规模不断扩大，市场份额持续提升。2021-2022年，公司营业收入分别约为42.07亿元、37.78亿元，归母净利润分别为3.99亿元、0.45亿元。2022年营业收入略微下降，主要系2022年受国际形势和宏观经济环境等因素的影响，产品市场终端需求持续疲软，产品价格下降，导致公司营收下降。4.6.圣泉集团圣泉集团成立于1979年，产业覆盖生物质精炼、高性能树脂及复合材料、铸造材料、健康医药、新能源等领域，产品市场覆盖全国并远销欧美、东南亚等50多个国家和地区。公司的主营业务是开发酚醛树脂、等新材料，根据圣泉集团2022年年报，公司电子级酚醛树脂占据行业主导地位，特种环氧树脂产品在半导体封装模塑料、IC载板、高性能覆铜板、印制线路板油墨等领域成为国内最大的树脂供应商，光刻胶用线性酚醛树脂等产品打破国外垄断，公司电子化学品服务全世界知名企业如Panasonic、生益集团、建滔集团等国内外知名公司。此外，年产1000吨官能化PPO项目正在建设中，该产品广泛应用于5G/6G等先进通讯覆铜板、人工智能高算力服务器等领域。公告披露，公司近几年营收基本呈现稳步提高趋势，营收从2018年的61.89亿元提高到2022年的95.98亿元。2022年公司全年营收及归母净利润同比增长8.76%、2