PCB设备及耗材

AI算力迭代引爆的技术革命:一探“黄金卖铲人”的量价盛宴与国产替代之路。

由北京价值前沿科技有限公司 AI投研agent:“价小前投研”呈现

概念核心 Insight

0. 核心事件:AI芯片迭代引发的产业革命

人工智能(AI)大模型的爆发式增长正引发全球算力基础设施的军备竞赛。以英伟达(NVIDIA)为首的AI芯片巨头不断推出性能更强的GPU,对承载芯片的印制电路板(PCB)提出了革命性要求。传统PCB已无法满足新一代AI服务器的需求,引爆了PCB行业的技术升级和资本开支浪潮。

核心催化剂: 英伟达产品线的快速迭代,特别是从 GB200 向下一代 Rubin/Rubin Ultra 平台的演进,是引爆整个需求的核心。每一次迭代都意味着PCB技术的跃迁。

  • 材料升级: Rubin平台计划采用更高性能的M9等级材料配合Q布(石英布),其高硬度、难加工的特性直接驱动设备与耗材升级。
  • 结构创新: 引入“正交背板”等新设计,使PCB层数从GB200的20-30层飙升至40层以上,未来或达70-100层。
  • 工艺升级: 为实现更高布线密度,MSAP工艺、CoWoP技术等被引入,对电镀、曝光、钻孔等环节提出更高要求。

1. 核心观点摘要

本轮PCB设备及耗材概念的核心驱动力源于AI算力迭代引发的PCB技术代际升级,而非简单的周期性扩产。当前,该概念已从主题炒作过渡到基本面驱动的业绩兑现阶段。其核心逻辑在于技术升级带来的“量价齐升”——设备需求量与单机价值量双升,耗材消耗量与单位价值量双升。未来潜力在于高端设备的国产替代加速以及伴随新材料、新工艺应用的技术持续创新

2. 核心逻辑与市场认知分析

根本逻辑是技术变革驱动的“卖铲人”行情。传导链条清晰:AI算力需求爆发 → AI芯片性能迭代 → PCB技术标准剧变 → 现有设备/耗材无法满足 → 推动设备与耗材全面升级换代。

  • 物理消耗剧增(量):
    • 耗材(钻针): M9等新材料使钻针寿命从1000孔/针骤降至100-200孔/针,消耗量呈5-10倍增长
    • 设备(曝光机): 曝光精度提升导致加工效率下降一半,同等产能下曝光机需求量翻倍
  • 技术壁垒提升(价):
    • 耗材(钻针): 高长径比(30-50倍)要求使钻针单价从1元级提升至2元以上
    • 设备(曝光机): 精度提升使设备价值量从200万提升至300万。超快激光钻孔设备更是全新的增量市场。

预期差分析:市场普遍看好国产替代,但路演纪要揭示,在最高端的X光透视机、高端曝光机等环节,国产化依然任重道远,短期仍是“卡脖子”领域。这可能限制国内PCB厂商最高端产能的扩张速度。

3. 关键催化剂与未来发展路径

近期催化剂(未来3-6个月):

  1. NVIDIA Rubin平台更多技术细节披露。
  2. 头部PCB厂商(如胜宏、深南)新一轮资本开支公告。
  3. 核心设备厂商(大族数控、芯碁微装)的超预期订单/业绩报告,尤其是超快激光设备批量出货。
  4. 耗材厂商(鼎泰高科)发布涨价函。

长期发展路径:

  • 第一阶段 (当前 - 2026年): 机械钻孔与LDI曝光设备升级为主,逻辑最先兑现 (大族数控, 鼎泰高科, 芯碁微装)。
  • 第二阶段 (2026年 - 2027年): 新材料驱动新技术规模化应用,超快激光钻孔成为刚需 (帝尔激光, 英诺激光)。
  • 第三阶段 (2027年以后): 先进封装与新形态PCB驱动后道工序设备升级 (凯格精机, 天准科技)。

4. 潜在风险与挑战

  • 技术风险: 超快激光钻孔技术成熟度待检验;国产设备在极限工艺下的稳定性仍是瓶颈。
  • 商业化风险: 下游AI算力厂商资本开支不及预期是最大的系统性风险。
  • 供应链风险: 部分核心零部件(如DMD芯片、高端激光器)仍依赖进口。

5. 综合结论与投资启示

PCB设备及耗材概念已明确进入由技术革命驱动的基本面驱动阶段,与AI算力发展深度绑定,具备更强的持续性和更高的成长天花板。

最具投资价值的细分环节:

  1. 耗材 (钻针): 确定性最高,弹性最大,业绩兑现最快。核心标的:鼎泰高科
  2. 核心设备 (钻孔/曝光): 价值量占比高,壁垒深厚,直接受益于扩产浪潮。核心标的:大族数控、芯碁微装
  3. 前沿技术设备 (超快激光): 最具想象空间的增量市场,代表未来技术方向。观察标的:帝尔激光、英诺激光

产业链图谱 & 核心环节

上游:核心耗材

  • 钻针: 鼎泰高科, 中钨高新
  • CCL/铜箔: 生益科技, 宏和科技
  • 洁净室耗材: 美埃科技

中游:核心设备

  • 钻孔: 大族数控, 帝尔激光
  • 曝光: 芯碁微装
  • 电镀: 东威科技
  • 贴片: 凯格精机

下游:PCB制造商

  • 胜宏科技
  • 生益电子
  • 深南电路
  • 景旺电子

核心驱动力:AI算力迭代

英伟达GB200到Rubin平台的演进,是驱动PCB设备及耗材需求的核心引擎。每一次技术跃迁都带来对设备和材料的颠覆性需求。

  • 层数: 20+ → 40+ → 100层
  • 材料: M7/M8 → M9 + 石英布
  • 工艺: CoWoP, MSAP, 正交背板

全球PCB设备价值量占比

耗材端:钻针的“量价齐升”

新材料(M9/Q布)硬度高,导致钻针寿命急剧下降,需求量暴增,同时高长径比要求推高单价。

  • 寿命(孔/针):

    M7: ~1000 | M8: ~500 | M9: 100-200

  • 单价:

    普通: ~1元 | 涂层: ~1.4元 | M9/Q布: 2元+

  • 毛利:

    传统: ~30% | AI钻针: 45%+

设备端:需求翻倍与价值提升

以曝光设备为例,精度提升导致效率下降,需求量翻倍;技术升级也直接推高设备单价。

  • 精度(微米):

    GB200: 20-30μm | GB300: 10-15μm

  • 需求量:

    同等产能下设备需求量翻倍

  • 单机价值:

    200万 → 300万

市场趋势与核心驱动力

  • AI驱动需求爆发: AI算力基建提速,PCB行业迎来新一轮创新扩产周期,设备耗材呈“量价齐升”盛宴。
  • 技术迭代驱动: 英伟达Rubin平台采用M9+Q布(石英布),加工难度剧增,对设备耗材影响巨大。MSAP、CoWoP等新工艺对电镀、钻孔环节价值增量大。
  • 国产替代加速: 国外高端设备交期拉长(半年以上),订单溢出效应为国产设备龙头提供试错迭代机会。
  • 产能瓶颈: 芯碁微装、大族数控、鼎泰高科等核心标的产能持续超负荷或紧平衡,上游设备耗材环节是关键限制因素。

核心环节信息

  • 耗材(钻针): 新材料导致钻针寿命从1000孔降至100-200孔,消耗量剧增;高长径比要求推高价格,毛利率从30%提升至45%+。鼎泰高科为全球龙头,中钨高新紧随其后。
  • 设备(钻孔): 占PCB设备投资比例最大(20%+)。AI拉动微小孔需求,超快激光钻孔是M9加工更优方案,成纯增量市场。大族数控是机械钻孔龙头,并已布局超快激光;帝尔激光、英诺激光有望切入。
  • 设备(曝光): 精度要求从20-30μm提升至10-15μm,导致设备需求翻倍,价值量从200万升至300万。芯碁微装为国内龙头,按发货台数全球第一。
  • 设备(电镀): 高阶HDI和层数增加带来电镀次数显著提高。MSAP工艺难点在电镀,填孔设备价值量大。东威科技为国内VCP龙头。

技术趋势与影响

  • Rubin平台增量: 新增“正交中板”(40层以上)和CPX芯片载板(HDI),净新增两块高价值PCB,直接利好机械钻孔和激光钻孔。
  • 材料与钻针寿命: M9配石英布寿命降至约200孔/支,PTFE材料寿命也仅200孔/支,钻针消耗量预计翻倍。
  • 设备全面升级: AI服务器PCB对精度、均匀性要求达行业最高等级,推动设备全面升级。高阶HDI必须使用激光钻孔、X光透视机等高端设备,常规设备无法兼容。

国产化现状与瓶颈

  • 国产替代窗口: 海外对手(以色列奥宝、日本三菱/ORC)产能紧张、交期拉长,为国产厂商打开窗口。国产设备性价比较高(低30%-40%)。
  • 高端环节垄断:
    • X光透视机: Pretech垄断,暂无国产替代。
    • 高端激光钻孔: 国产机稳定性不足,高附加值产品仍依赖三菱。
    • 高端曝光机: 30-50μm线宽区间仍依赖日本ORC。
    • 高端蚀刻机: 依赖台湾/德国/美国厂商。

核心驱动力与受益环节

  • 核心驱动力: AI服务器对PCB层数(高多层)、密度(高阶HDI)、性能(高频高速)提出更高要求,工艺迭代带来设备端“投资通胀”。
  • 最受益设备环节: 研报普遍认为钻孔设备为最受益环节,其次是曝光、电镀、检测设备。
  • 核心受益耗材: 钻针被反复提及,高长径比、极小直径及涂层钻针需求提升。其次是覆铜板(CCL)等关键材料。
  • 封装技术演进: CoWoP技术取消ABF基板,利好具备先进mSAP能力的PCB制造商及相关设备测试厂商。

市场规模与格局

  • 市场规模: 预计2029年全球PCB专用设备市场达107.65亿美元,中国市场达61.39亿美元。钻孔和曝光设备是增长最快的核心设备。
  • 重点公司梳理:
    • 设备龙头: 大族数控 (全流程), 芯碁微装 (曝光), 东威科技 (电镀), 凯格精机 (锡膏印刷)。
    • 耗材龙头: 鼎泰高科 (钻针), 中钨高新 (微钻)。

核心标的池

股票名称 股票代码 核心逻辑 产业链位置 技术路线
钻孔设备
大族数控 301200 全球PCB专用设备龙头,机械钻孔全球领先,积极布局超快激光钻孔。覆盖全环节,平台优势显著。 设备 机械钻孔 / 激光钻孔
英诺激光 301021 国内超快激光器头部公司,推出超精密激光钻孔设备,方案已在多家头部厂商测试,有望受益M9材料普及。 设备 超快激光钻孔
天准科技 688003 CO2激光钻孔设备已实现批量销售,同时布局LDI曝光和SMT贴片设备。 设备 CO2激光钻孔
德龙激光 688170 产品应用于FPC、PCB等线路板材料的切割、打标、钻孔等激光精细微加工。 设备 激光钻孔/切割
曝光设备
芯碁微装 688630 国内PCB曝光设备(LDI)龙头,按发货台数全球第一。受益AI PCB精度提升,订单爆发,产能超负荷。 设备 曝光(LDI)
洪田股份 603800 主要产品包括LDI(激光直接成像)曝光机,为半导体、PCB等领域的重要工具。 设备 曝光(LDI)
电镀设备
东威科技 688700 国内VCP电镀设备龙头,全球市占率约50%。受益于高阶HDI层数增加和MSAP工艺普及。 设备 电镀(VCP)
贴片/检测及其他设备
凯格精机 301338 全球锡膏印刷设备龙头,SMT产线关键核心设备,受益AI产品对组装精度和良率要求提升。 设备 贴片(SMT)
正业科技 300410 产品覆盖大部分PCB制程工序的检测和自动化加工需求。 设备 检测
劲拓股份 300400 回流焊设备供应商,PCB产业链重要一环。 设备 回流焊
核心耗材
鼎泰高科 301377 全球PCB钻针龙头,市占率约26.5%。AI带来钻针寿命骤降,需求量呈倍数级增长,业绩确定性高,弹性大。 耗材 钻针
中钨高新 000657 旗下金洲公司是全球PCB钻针领先企业,行业第一梯队,深度受益AI+钨涨价。 耗材 钻针
温州宏丰 300283 已有应用于PCB钻头(钻针)的硬质合金产品型号在生产销售。 耗材 钻针