PCB框架报告：AI算力与终端创新共振，HDI等高端产品需求大增

证券研究报告|2024年08月03日 PCB框架报告 AI算力与终端创新共振，HDI等高端产品需求大增 行业研究·行业专题电子 投资评级：优于大市（维持评级） 证券分析师：胡剑 证券分析师：胡慧 证券分析师：叶子 联系人：詹浏洋 联系人：李书颖 联系人：连欣然 021-60893306 021-60871321 0755-81982153 010-88005307 0755-81982362 010-88005482 hujian1@guosen.com.cn huhui2@guosen.com.cn yezi3@guosen.com.cn zhanliuyang@guosen.com.cn lishuying@guosen.com.cn lianxinran@guosen.com.cn S0980521080001 S0980521080002 S0980522100003 目录 01 PCB产业链框架 02 03 原材料价格、供需和下游创新共同影响PCB周期 本轮大周期影响因素之一——AI 04 05 本轮大周期影响因素之一——汽车相关产业链公司 AI推动电子创新大周期，PCB进入景气上行 •多家PCB厂商发布上半年业绩预告，利润增幅达50%+，PCB行业在23年触底后进入景气上行。根据Prismark统计，2023年全球PCB产值下滑14.9%，达到695亿美金，其中手机、PC、服务器、通信、汽车的产值占比分别为18.8%、13.5%、11.8%、13.0%、13.2%。但PCB产出面积同比仅下降约4.7%，与产出面积相比，PCB产值的的快速下降显示出严重的价格侵蚀。进入2024年，PCB需求显著好转，多家PCB生产商近期公布了1H24业绩预报，据中值计算，世运电路、景旺电子、广合科技分别实现归母净利润同比上涨51%、66%和96%，台股的臻鼎、健鼎、欣兴、华通、楠梓五家，上半年合计营收同比增长12.59%，行业修复明显。这主要得益于消费电子等领域的下游需求有所改善，同时AI和汽车电子领域的需求保持高位。 •中长期来看，AI推动的下游需求增长将拉升HDI、高频高速板、IC载板等高端品需求，成为PCB增长的主要动力。受益于AI算力基建带来的服务器、交换机需求高速增长，以及AI开启的消费电子终端创新周期，叠加海外扩产节奏缺口，北美PCBBB值在24年2月回到1以上，23年12月至24年5月，日本PCB硬板均价上涨11.17%。行业景气持续上行，Prismark预计2024年全球PCB产值有望同比增长超过2%。 •PCB属于弱周期品种，行业集中度低，关注下游大客户趋势。PCB的成本结构中直接成本占比约60%，其中铜箔占总成本的11%，因此PCB厂商的成本周期会被铜价所影响。1H24在铜价和电子玻纤等上游原材料价格上涨的背景下，主要覆铜板生产商都有所提价，反映出覆铜板行业正在经历一轮市场回暖和需求复苏。PCB的下游定制化强，应用广泛，行业长期难以集中，CR1、CR5分别为7%，22%，历史上公司之间业绩表现节奏差异较大。影响PCB周期的因素主要包括：①全球宏观经济、②行业技术突破、③下游创新增量、④供需等。 •本轮AI主要有两个驱动因素，均已进入业绩兑现期。AI服务器、交换机等配套算力基础设施主要涉及高多层板和HDI，例如OAM将使用HDI，UBB从20+ML升级为HDI，因此HDI将成为AI服务器相关PCB市场增速最快的品类，23-28年CAGR达到16%。车规PCB市场由于下游客户仍以海外为主，以及验证壁垒高，国产化率较低。我们认为，随着中国本土汽车品牌强势崛起，中国PCB厂商有望提升市场份额。此外，汽车智能化从L2向L4推进，传感器数量增加和连接密度提升，有望推动单车PCB价值量从3000元向20000元提升。 •投资建议：在行业高景气周期中，我们看好AI驱动下电子创新大周期对PCB市场的拉动。考虑到AI算力基建、汽车智能化、AI手机、 AIPC等PCB行业创新热点，建议关注鹏鼎控股、世运电路、沪电股份、景旺电子、东山精密。 •风险提示：AI算力建设投资不及预期的风险；下游终端创新落地延缓的风险；行业扩产过快导致竞争加剧的风险；消费电子需求下滑 的风险；新能源汽车销量不及预期的风险；宏观经济下行的风险。 一、PCB产业链框架 •印制电路板（PrintedCircuitBoard,PCB）是指，在绝缘基板上，有选择地加工安装孔、连接导线和装配电子元器件的焊盘，以实现电子元器件之间的电气互连的组装板。由于PCB可以实现电路中各元器件之间的电气连接，几乎任何一台电子设备都离不开它，它对电路的电气性能、机械强度和可靠性都起着重要作用，因此被称为“电子产品之母”。 •根据Prismark数据，2023年全球PCB总产值同比下滑14.9%，达到695亿美金规模，Prismark预计2024年全球PCB产值将 重回增长，达到730.26亿美金，同比增长5%。 图：全球PCB产值（亿美元） 全球PCB产值（亿美元） YoY ①云计算、5G、互联 网爆发 900 ②19年疫情经济推动 电子产品需求 50% 800 40% 700 30% 600 20% 500 10% 400 0% 300 200 -10% 100 -20% 0 -30% ①全球功能机、笔记 本市场增长迅猛 ②产能向日本转移 ③HDI、Flex、ICS是主要增量 ①2008年全球金融危机 ②产业链从日本向亚洲其他地 区转移 ③智能手机爆发 ①全球台式机兴起 ②欧美是主要的PCB生 产国 ③HDI技术逐渐成熟 PCB电子产品之母，周期性较弱 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 来源:Prismark，国信证券经济研究所整理 •PCB产业链的上游为电子玻纤纱、铜、木浆、环氧树脂等。PCB的成本结构中直接成本占比将近60%，因此受到上有原材料价格波动影响较大。 •PCB产业链的下游覆盖众多领域，包括计算机、通讯设备、消 费电子、汽车电子、工业控制、医疗仪器、军事航天等。 •印制电路板种类众多，结合产品结构及产品特征，可以分为刚性板、挠性板、刚挠结合板和封装基板。以及金属基板、高频高速板等特种产品。 PCB的上下游与产品分类 图：PCB产品分类介绍 分类 特征 主要应用 刚性板 单面板 最基本的PC，元器件集中在其中一面，导线则相对集中在另一面 消费电子、计算机、汽车电子、通信设备、工业控制、军工、航空航天等 双面板 在基材的两面都有布线，两面间有适当电路连接，可以用于较复杂的电路上 多层板 四层及以上导电图形与绝缘材料压制而成，层间导电图形通过导孔进行互连 HDI板 高密度互连（HighDensityInterconnect）板，具有高密度化、精细导线化、微小孔径化等特性 智能手机、通信设备、计算机、汽车电子、工业控制、医疗设备等 特殊板 厚铜板 任意一层铜厚为2Oz及以上的PCB，可承载大电流和高电压，同时具有良好散热性 工业电源、军工电源、发动机设备等 高频 /高 速板 采用聚四氟乙烯等高频材料或低介电损耗的高速材料进行加工制造而成 通信基站、服务器/存储器、微波传输、卫星通信、导航雷达等 金属基板 由金属基材、绝缘介质层和电路层三部分构成的复合印制线路板，具有散热性好、机械加工性能佳等特点 通信无线基站、微波通信、汽车电子等 挠性板（柔性板） 以柔性绝缘基材制成的印制电路板，具有轻薄可弯曲的特点 、智能手机、通信设备、消费电子、智能穿戴设备、液晶显示 屏等 刚挠结合板 刚性板和挠性板的结合，既可以提供刚性板的支撑作用，又具有挠性板的弯曲特性，能够满足三维组装需求 航空航天、计算机、医疗设备、消费电子等领域 封装基板 又称“IC载板”，直接用于芯片，可为芯片提供封装、电连接、保护、散热等功能 半导体芯片封装 图：PCB产业链上下游概况 资料来源：满坤科技招股说明书，国信证券经济研究所整理 资料来源：满坤科技招股说明书，国信证券经济研究所整理 •PCB板材是指覆铜基板，是制造电路板的最主要材料。 •板材的一些关键性能参数对电路板的生产加工、元器件贴装焊接、电子产品的功能实现以及产品的使用环境或寿命等都将产生一定程度的影响，所以掌握板材的关键参数在实际应用中非常有必要。 •PCB板材的关键性能参数有十数项，可以分为3大类，分别是热性能、电性能以及机械性能三类参数。资料来源:PCB工程师，国信 PCB板材的18个重要性能参数 性能参数分类 参数 注释 热性能参数 Tg （玻璃化转变温度） Tg值相对越高的板材，其耐高温和抗形变能力越好，在PCB生产过程中，尺寸稳定性也越好，这对于高多层、高精度、高密度线路的PCB非常重要。在焊接时，Tg越高其在高温焊接时的耐热性能越好，组装可靠性越高。 Td值 （热分解温度） 当板材加热到超过其Td温度时，板材的树脂分子链将遭到破坏，造成不可逆转的性能下降 CTE值 （热膨胀系数） 衡量基材耐热性能的又一重要指标，它是指材料受热后在单位温度内尺寸变化的比率 T260&T288值 （耐热裂时间） 采用TMA法将板材逐步加热到260℃、288℃定点温度，然后观察PCB在此强热环境中，能够抵抗Z轴膨胀多久而不致裂开，此种忍耐时间即定义为耐热裂时间。 热应力测试 组成PCB的材料包括树脂、玻璃纤维布、铜箔、化学镀铜层、电镀铜层、阻焊油墨，这些材料的热膨胀系数各不相同，有些相差极大，温度变化时必然产生热应力。 可燃性 指材料可耐燃烧程度等级，阻燃等级由HB、V-2、V-1向V-0逐级递增 RTI值 相对热指数 电性能参数 表面电阻率 单位面积内的表面电阻 体积电阻率 一定体积内物质对于带电流的阻抗力 电解质击穿电压 指在特定条件下，电介质中的电场强度达到一定数值时，电介质会发生击穿现象的最低临界电压。 耐电弧性 材料抵抗有高电压电弧作用引起变质的能力。 CTI值 相对漏电起痕指数 Dk值（介电常数） FR-4板材通常1GHZ频率下普通板材介电常数在4.2~5.3之间，高速板材介电常数3.6~4.0之间。 Df值（介质损耗） Df值是衡量介电材料能量耗损大小的指标，Df值越小，信号在介质中传送的完整性越好。 CAF性能 耐离子迁移性 机械性能 抗弯强度 材料抵抗弯曲不断裂的能力，主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度。 剥离强度 是指粘在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。 证券经济研究所整理 吸水率 物体在正常大气压下吸水程度的物理量，用百分率来表示。 HDI(HighDensityInterconnect)：全称高密度互连板，具有轻薄、线路密度高、有利于先进构装技术的使用、电气特性与信号更佳、改善射频干扰/电磁波干扰/静电释放、传输路径短等优点。因此在3C、医疗设备和通信设备等领域得到了广泛应用。其利用了激光钻孔技术，打破了传统机械钻孔的限制，这是HDI技术的一大特征。传统PCB的机械钻孔受到钻刀影响，当孔径达到0.15mm时，成本显著上升，且难以进一步改进。而HDI板的最小的线宽/间距在75/75µm及以下、最小的导通孔孔径在150µm及以下、含有盲孔或盲埋孔、最小焊盘在400µm及以下、焊盘密度大于20/cm2。 目前，市场上的HDI板主要低阶（一阶、二阶）、高阶（三阶以上）、AnylayerHDI、SLP四种类型。其中一阶指相邻两层连接，二阶指相邻三层互联，四阶及以上需要用到AnylayerHDI（任意层之间均有连接），进一步采用半加成法（mSAP）和载板工艺的AnylayerHDI即类载板（Substrate-likePCB