AI算力重塑PCB:从“电子产品之母”到半导体级核心互联介质
1、行业概述
印制电路板,英文简称PCB,是指在绝缘基材上按照预先设计的电路图形,通过蚀刻、钻孔、电镀等工艺制成的导电路径,用于实现电子元器件之间的电气连接和机械支撑。在几乎所有电子设备中,PCB都是不可或缺的核心基础部件,因此被广泛称为“电子产品之母”。
从行业归属来看,PCB制造属于电子信息制造业中的电子电路制造细分领域,行业行政主管部门为国家工业和信息化部,主要负责产业政策制定、行业规划布局和标准规范管理。
随着AI算力需求的爆发式增长,PCB产业出现了一个明确的高增长细分方向——AI用PCB。这类产品特指应用于AI服务器、AI加速卡、高速交换机、高速光模块等AI算力基础设施中的PCB。与传统PCB相比,AI用PCB在层数、材料等级、制造精度和可靠性等方面都有着显著更高的要求,其技术门槛和价值量均远高于普通PCB产品。
2、发展历程
PCB技术起源于上世纪三十年代,奥地利人Paul Eisler在1936年首创了印制电路板的概念。此后数十年间,PCB产业经历了从单面板到双面板、再到多层板的持续技术演进。早期全球PCB产业由欧美国家主导,随后日本PCB产业迅速崛起,形成了欧美日共同主导的全球产业格局。
我国PCB研制工作起步于上世纪五十年代中期,当年PCB被正式列入国家科技发展规划。上世纪六十年代,国内开始实现单面板批量生产,并逐步掌握双面板制造能力,同时启动了多层板的研发工作。此后二十年,通过持续的技术积累和工艺改进,国内PCB产业逐步形成了一定规模。改革开放后的八九十年代,通过引进国外先进生产设备和技术工艺,国内单面板、双面板和多层板的制造能力均实现了跨越式发展。
进入二十一世纪,我国PCB产业产值和进出口规模实现快速增长,成为全球PCB生产和消费的重要力量。当前,在AI算力浪潮的驱动下,PCB产业正经历一场从传统“电路连接载体”向精密“功能化基板”跃迁的深刻变革,产业进入了全新的高质量发展阶段。
3、AI用PCB行业产业链分析
从产业链视角来看,PCB行业的上游是覆铜板、铜箔、电子树脂、电子玻纤布等原材料供应商;中游是各类PCB的制造企业;下游则是AI服务器、AI加速卡、高速交换机、光模块等终端应用领域。
AI用PCB产业链全景表
资料来源:普华有策
上游环节: 覆铜板是PCB制造中成本占比最高的核心材料,由铜箔、玻纤布和树脂三大原料复合而成。AI用PCB对信号传输速率和损耗的要求极高,直接推动覆铜板向更高级别升级,这对上游材料供应商的技术能力提出了更高要求。上游材料的供应能力和品质稳定性,在很大程度上决定了中游PCB制造企业的产能释放节奏和产品质量上限。当高端材料供应偏紧时,会直接传导至中游,形成对高端PCB产能的制约。
中游环节: PCB制造涵盖了从开料、钻孔、电镀、压合到外层线路、表面处理等一系列复杂工序。当前,瞄准AI服务器和高速通信领域高端产能的扩产浪潮正在全行业铺开。中游制造环节的核心竞争壁垒在于:是否具备承接高端订单的技术能力、是否通过了头部下游客户的严苛认证、是否有足够的资本支撑大规模产能扩张。扩产的节奏和结构的匹配度,将直接决定未来几年行业的供需格局。
下游环节: AI算力基础设施是当前PCB行业最核心的需求来源。下游AI芯片厂商和服务器厂商的技术路线选择、出货量节奏和产品迭代速度,直接决定了上游PCB的需求结构和升级方向。下游集中度较高这一特征,使得PCB企业在客户关系管理和供应链稳定性方面面临较高要求。
4、AI用PCB行业竞争格局
(1)全球竞争态势
全球PCB产业经过多年发展,已形成以亚洲为核心生产区域的格局,其中我国大陆地区是全球产能占比最高的生产基地。在AI PCB这一高增长细分赛道,竞争格局呈现出明显的头部集中特征——技术能力强、客户基础好、资金实力雄厚的头部企业正在不断扩大领先优势。行业整体正处于从劳动密集型向资本与技术密集型转型的加速期,不具备技术优势和规模效应的中小型企业面临较大的结构性压力。
(2)国内主要参与者
在PCB制造环节,国内已涌现出一批具备较强竞争力的企业:胜宏科技在AI服务器PCB领域已形成较强的市场地位,深度参与全球头部AI芯片厂商的供应链体系;沪电股份在交换机、服务器PCB领域积累深厚,积极跟进前沿技术路线;深南电路在数通PCB和封装基板领域占据内资领先地位;鹏鼎控股在全球PCB营收规模方面居于行业前列;东山精密则在柔性电路板领域具有较强的全球竞争力。
在设备环节,大族数控、芯碁微装、东威科技等企业在各自细分设备领域已形成较强的市场地位和技术积累。上游材料领域的生益科技等企业在覆铜板等核心材料方面也具备较强的国产供应能力。
5、AI用PCB行业发展核心驱动因素
(1)AI基础设施建设的持续拉动
从宏观政策层面看,近年来从中央经济工作会议到《政府工作报告》再到《十五五规划纲要》,人工智能始终被置于国家战略的核心位置。大规模智算集群建设、算力基础设施布局等政策部署持续加码,为AI算力产业链提供了系统性支撑。这一宏观背景直接转化为对AI服务器、高速交换机等设备的需求,进而传导至上游PCB环节,构成了当前PCB行业最强劲的周期驱动力。
(2)单台设备价值量的结构性提升
AI服务器对PCB的技术要求远高于传统服务器——层数更多、材料更高级、工艺更复杂,这些因素叠加在一起,使得单台AI服务器中PCB的总体价值量远高于传统服务器。随着AI芯片平台持续迭代,对PCB的各项技术要求仍在不断提升,这意味着单台设备的价值量增长趋势具有较强的持续性。这种“量”与“价”的双重提升,是PCB行业在本轮周期中区别于传统周期的核心特征。
(3)技术迭代带动产品单价持续上行
层数的不断提升、HDI工艺的持续升级、材料的代际更替,三股技术迭代力量同时作用于PCB产品,推动产品单价持续上行。这一现象与过往PCB行业长期面临的价格下行压力形成了鲜明对比。对于那些技术储备充足、能够跟上头部客户迭代节奏的企业而言,当前正处于产品结构升级和盈利能力提升的有利窗口。
(4)产业政策的系统性支撑
《十五五规划纲要》将电子科技信息全产业链创新列为重点方向,提出超常规布局新兴领域急需学科专业。《印制电路板行业规范条件》通过设置研发投入硬性门槛和限制低水平产能扩张,从制度层面引导行业向高附加值领域转型。政策导向不仅为行业发展提供了明确的预期指引,还通过准入门槛的设计加速了行业的结构优化。
(5)国产化进程的加速推进
在国际产业环境深刻变化的背景下,国内电子信息产业链的自主可控需求日益迫切。PCB作为电子信息产业的基础环节,其材料和设备的国产化进程正在加速推进。从上游高端覆铜板到中游精密制造设备,多个环节都面临着进口替代的现实需求。这一结构性变化为国内PCB产业链上具备核心技术的企业打开了广阔的市场空间。
6、AI用PCB行业发展趋势
(1)产品层级的非线性跃迁
AI服务器对PCB层数的要求正在经历的不是平滑升级,而是阶跃式的跃迁。从传统服务器的14至20层,到新一代AI服务器平台的更高层级,再到未来更先进平台对层数的进一步推高,这种快速的层数提升对制造企业的工艺能力、设备精度和品控体系都构成了严峻考验。未来,能否稳定批量生产超高层的PCB产品,将成为衡量企业技术实力的核心标尺。
(2)制造工艺的半导体化演进
传统的PCB制造长期被视为电子组装领域的基础环节,技术含量相对有限。但AI用PCB对精细线路、超高密度、极低信号损耗的要求,正在倒逼PCB制造工艺向半导体级别的精密程度演进。mSAP等先进工艺的应用范围从特定领域向更广泛的应用场景拓展。PCB制造车间正在从传统的“化学工厂”向高精度的“微加工平台”转型。
(3)材料体系的持续升级换代
材料是决定PCB信号传输性能的核心变量。AI系统对信号速率和完整性的苛刻要求,使得传统材料体系难以胜任。覆铜板材料从常规等级向更低损耗等级持续升级,高频基材和特种树脂的应用范围不断扩大。这一材料升级趋势不仅推高了PCB的单品价值,还改变了上游材料环节的竞争格局——只有具备高端材料研发和生产能力的企业才能在这一轮升级中受益。
(4)行业向头部集中的加速分化
随着《印制电路板行业规范条件》提出对低水平扩张的限制和研发投入的硬性要求,行业准入门槛正在实质性地提高。不具备技术优势、无力承担持续高额研发投入的中小企业将面临更大的结构性压力。而头部企业凭借技术积累、客户认证、规模效应和资本优势,有望在高端市场中持续扩大份额。行业正在经历一场从“大而散”向“强而精”转变的结构性洗牌。
(5)应用场景的多元化拓展
虽然AI服务器是目前AI用PCB最核心的应用场景,但《政府工作报告》中关于智能终端推广的部署和《十五五规划纲要》中关于未来产业的前瞻布局,为PCB行业勾勒出了更为丰富的需求图景。低空经济、具身智能等新兴领域的产业化推进,将为PCB产业带来多元化的增量空间,降低行业对单一应用场景的依赖程度。
北京普华有策信息咨询有限公司《2026-2032年AI用PCB行业专项调研及前景趋势预判报告》