AI狂潮下的PCB價值重組 。(圖/先探投資週刊提供) 字級設定:小中大特 AI算力狂飆,面對高功耗帶來的熱變形,以及高速傳輸衍生的訊號損耗,從玻纖布、HVLP銅箔到低介電樹脂都必須同步進化。隨著技術門檻與產品價值雙雙提高,掌握關鍵材料的台廠,也迎來切入AI高階供應鏈的新契機。
以往,PCB長期以個人電腦、筆電、網通及手機等成熟消費性電子為主要戰場,不過進入AI時代後,在晶片傳輸速率持續拉升下,PCB板材能否有效降低訊號損耗,將直接決定整套系統能否正常運作,也因此帶動整個PCB產業的價值與成長邏輯發生顯著的翻轉。對此,觀察市場投資趨勢,在AI伺服器、高速運算以及資料中心需求持續升溫之下,資金也從晶片、伺服器,進一步延伸到PCB、IC載板及高階材料供應鏈。
而瞄準AI硬體升級商機,本土投信也推出全球首檔聚焦PCB供應鏈的ETF,將在八月十七日至二十日募集、預計九月二日掛牌,一次布局台灣、日本及韓國PCB產業龍頭。法人指出,之所以以PCB為主題,原因在於PCB受AI伺服器的大量使用迎來翻身,且製程精密度與技術門檻也持續朝半導體等級靠攏,產業評價邏輯因而逐步由過往偏景氣循環,朝科技成長題材靠攏。
從數據來看,AI改變PCB產業定位,根據高盛預估,二五年至二七年AI PCB市場規模年複合成長率可望達到一四○%,AI銅箔基板(CCL)市場更上看一七九%。這不僅僅是因為AI伺服器內部新增了OAM(加速器模組)與UBB(通用基板)等龐大且複雜的高階板材需求,更關鍵的是,為了承載強大的運算晶片,這些板材的層數動輒高達二○到三○層以上,且面積往往是傳統伺服器主板的數倍。
在層數與面積雙雙放大的同時,內部所使用的材料也必須全面跳級,帶動AI伺服器PCB的單位平均售價(ASP)明顯高於傳統伺服器。這股由算力引爆的硬體升級潮,也宣告PCB產業打破了過去單純仰賴「量增」的成長模式,轉向由「價增」與「材料升級」驅動的新成長循環。
高階玻纖布供需升溫
而在PCB材料升級的背後,首先必須面對的就是高功耗帶來的熱應力問題。隨高階AI加速器與運算模組功耗持續攀升,伺服器內部散熱與熱循環環境更加嚴苛,也進一步提高先進封裝與ABF載板對結構穩定性的要求。由於晶片本身的矽材質、封裝用塑模化合物以及底層有機樹脂基板,各自具有不同的熱膨脹係數(CTE),在頻繁的冷熱循環下,不同材料間膨脹與收縮幅度不一,容易在封裝與基板內部形成應力。
尤其在台積電等先進封裝架構持續朝大尺寸、高密度發展下,晶片與載板之間的微凸塊接點更加細小且排列密集,若載板翹曲程度超出製程與可靠度容許範圍,便可能提高接點剝離、斷裂等失效風險,進而影響昂貴AI運算模組的良率與可靠度。與此同時,AI應用需要海量數據在伺服器節點之間進行高速交換,傳輸頻率也隨之大幅攀升。隨著頻率提高,趨膚效應會使高頻電流更集中於導體表面,此時銅箔表面粗糙度對導體損耗的影響也進一步放大。若銅箔表面過於粗糙,實際電流傳輸路徑增加,將加劇高頻訊號損耗,因此高速PCB對低粗糙度銅箔的需求同步提升。
換言之,AI硬體升級同時對PCB材料提出兩大挑戰,一方面要承受高功耗帶來的熱變形與翹曲問題,另一方面又必須降低高速傳輸環境下的訊號損耗。在這波材料升級趨勢中,具備低熱膨脹、高尺寸穩定性等特性的特殊玻纖布,也因此成為高階PCB與載板的重要升級方向。具備高彈性模數、極低熱膨脹係數與卓越耐熱性的T玻纖布(T-Glass),因能在AI晶片釋放龐大熱能的嚴苛環境下,穩固載板的物理結構,有效抑制多層大面積載板疊合時容易發生的形變,成為大面積ABF載板的補強材料。
然而,其生產壁壘極高,從玻璃配方調整、超過千度的高溫抽絲,到極細紗線的精準織造,皆需要深厚的工藝積累,良率提升難度也相對較高。目前全球高階特殊玻纖布市場,以日本特殊玻纖布大廠日東紡(Nittobo)掌握領先技術與主要供應能力;隨著AI伺服器帶動先進封裝基板層數增加與單片面積放大,T玻纖布消耗量同步成長,高階產品供給持續吃緊,也將為具備技術與量產能力的台廠創造切入高階市場的機會。
其中,南亞長期深耕電子材料領域,產品線橫跨玻纖布、銅箔、環氧樹脂及CCL等完整供應鏈。為一步強化高階技術競爭力,南亞二五年宣布與日東紡展開戰略合作,全面擴大特殊玻纖布產能。南亞近年積極調整產品結構,降低泛用型塑化產品比重、使其占比已降至五成以下,並持續擴大電子材料布局,目前材料部門營收占比已達五三%,隨產品組合持續朝高值化調整,電子材料已成為南亞重要營運支柱。展望電子材料市況,南亞指出,公司具產能優勢,可兼顧高、中階與一般產品,預期下半年營收增加。此外,南亞科、南電等轉投資事業的獲利表現,也可望成為南亞業外收益的重要挹注。
富喬也積極擴充高階Low Dk/Df(低介電常數/低介電損耗)玻纖布產能,產品陸續通過高階伺服器材料認證,成為這波規格升級趨勢下的主要受惠台廠。富喬第二季營收二一.三一億元,毛利率三九.九七%,季增四個百分點,年增十五.四二個百分點,稅後純益八.四三億元,季增八四.○一%,較去年同期由虧轉盈,單季每股純益達一.四五元。此外,公司在泰國的投資已啟動,並將導入先進製程,主要生產高階玻纖布產品,應用涵蓋AI伺服器、低軌衛星、IC載板等相關領域;新廠預計於明年第三季量產。
HVLP銅箔身價看漲
若說玻纖布肩負的是結構穩定與控制熱膨脹的任務,那麼銅箔面對的核心挑戰,就是如何在傳輸速度不斷提升之下,把訊號損耗降到最低。為改善高頻環境下的導體損耗,市場規格持續朝超低粗糙度的HVLP高階銅箔發展,並隨伺服器傳輸世代升級,持續朝更低輪廓、更低損耗的產品演進。不過,銅箔表面越平滑,與樹脂基板壓合時的抓附力(剝離強度)也可能隨之下降,提高後續PCB加工過程發生脫層的風險。因此,廠商必須透過精密的電化學表面處理技術,在低粗糙度與足夠剝離強度之間取得平衡,也使高階HVLP銅箔具備更高的製程門檻。(全文未完)
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