在PCB产业的众多细分品类中,HDI(高密度互连板)正成为增长最为确定的方向之一。据Prismark数据,2023年全球HDI产值约105.36亿美元,预计2024年达116.28亿美元,2028年有望突破148亿美元,2023-2028年复合增速达7.1%,远高于PCB行业平均增速。国泰君安在其PCB行业首次覆盖报告中指出,高阶HDI正受益于AI服务器与汽车智能化的双重拉动,产品规格加速升级,三阶及以上HDI占比有望从2021年的40%提升至2026年的45%,国内企业迎来需求爆发期的结构性机遇。
HDI市场稳居PCB重要份额,高阶产品增速领先
HDI(高密度互连)PCB是一种用于制造高密度、细线路、小孔径和超薄型PCB的技术,通过微孔技术(激光钻孔直径通常小于150微米)、盲孔和埋孔设计以及细线工艺(线宽线距小于100微米),实现了更高的线路密度和更小的元件间距。
从全球PCB产品结构来看,HDI占据重要地位。2023年HDI产值约占PCB总市场的16%左右,2024年预计占比保持稳定。在各类PCB产品中,2023-2028年复合增速排名前三的分别为18层以上高多层板(10.0%)、封装基板(8.8%)和HDI(7.1%),均与AI相关产业紧密关联。相比之下,4-6层板和单双面板的复合增速仅为2.7%和2.8%,产品结构向高端化迁移的趋势不可逆转。
从HDI内部结构来看,高阶产品的增速更为突出。根据Prismark预测,三阶HDI及以上产品的占比将从2021年的约40%提升至2026年的约45%。高阶HDI的需求增速更快,主要得益于AI数通和汽车智能化对线路密度的持续提升要求。
高阶HDI制造难度与产能消耗呈指数级增长
高阶HDI的制造难度随阶数提升呈非线性增长。根据压合和激光打孔次数,HDI可分为一阶、二阶、三阶、四阶及以上、任意阶(AnyLayer)和类载板SLP。一阶HDI仅需要一次外层铜箔压合和一次激光钻孔;二阶HDI需要两次外层铜箔压合和两次激光钻孔;三阶及以上则以此类推。
高阶HDI面临的挑战集中在四个方面:层间对位精度——多次压合和激光钻孔过程中对位不准确会影响电路性能和可靠性;盲孔和埋孔制作——需要高精度设备且成本较高,特别是盲孔连接外层与非相邻内层,增加了制造复杂性;激光能量控制——能量过大会击穿铜层,能量太小则可能出现残胶导致互联失败;电镀填孔——导电材料填充钻孔的过程要求严格质量控制。
高阶HDI产品对产能的消耗同样呈指数级增长。相同面积的HDI,阶数越高,其次外层加工环节的重复次数越多,所占用的压合、钻孔、镭射等工序产能至少是翻倍以上。这意味着高阶HDI需求提升时,有效产能的释放速度将受到严重制约,产品稼动率和盈利能力有望显著提升。
高阶HDI需求的双轮驱动逻辑
高阶HDI需求增长的核心逻辑在于终端产品对“在有限空间内实现更高功能集成度”的持续追求。
在AI服务器领域,过去服务器PCB主要以多层通孔板为主,但AI服务器出货量快速攀升、技术复杂度显著提升。以英伟达AI算力芯片为例,从A100到H100到GB200,芯片面积、连接方式、带宽及内存容量显著提升。GB200 NVL72系统采用NVLink 5.0全连接技术,双向带宽达900GB/s,复杂互连结构和高频高速信号传输对PCB的线宽线距、层间对准度提出更高要求。HDI在功能集成和空间利用上的优势使其成为AI服务器PCB的首选方案。
在汽车智能化领域,HDI相较多层板具有微型化和高密度的特点,适用于自动驾驶系统、驾驶辅助设备、车载雷达和车载娱乐系统等。智驾系统HDI正逐步从2阶/3阶向4阶及以上升级,以满足复杂的传感器和控制器需求。Trendforce预测,汽车PCB中HDI板占比将从2023年的15%提升至2026年的20%,成为汽车PCB中增速最快的品类。
全球HDI市场规模与高阶占比变化
表:全球HDI产值及高阶占比预测(Prismark/杜邦)| 指标 | 2023年 | 2024E | 2028E | 2023-2028 CAGR |
|---|
| 全球HDI产值(亿美元) | 105.36 | 116.28 | 148.26 | 7.1% |
| HDI占PCB市场比重 | 约16% | 约16% | 约16% | — |
| 三阶及以上HDI占比 | 约42% | 约43% | 约46% | — |
| PCB行业整体增速 | — | — | — | 5.4% |