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2025-08-13 18:12
(來源:紀要頭等座)
1、HDI與高多層PCB工藝差異
·板厚與孔類型差異:HDI與高多層PCB在板厚、孔類型及壓合工序等方面存在顯著差異。板厚方面,HDI板子較薄,通常在1.0-2.4毫米範圍內;高多層板子較厚,一般在3.2-6.5毫米之間。孔類型方面,HDI採用激光盲孔;高多層則採用機械通孔。壓合與工序特徵上,HDI需多次壓合,且無備站、很少做數字塞孔;高多層為一次壓合,有備站,需進行數字塞孔。
·工序與設備差異:HDI與高多層PCB在工序階段、工藝升級特徵及設備精度要求上差異明顯。工序階段方面,前工序(從開料到十科)設備差異較大,各環節設備均為關鍵;后工序(如防焊等阻焊工序)共性較強。HDI工藝升級特徵突出,其線寬線距多為50微米或60微米,層數從以往的8-12層升級至16-22層,階數從一階、兩階、三階發展爲四階、五階、六階常態化。設備精度要求上,HDI因線寬間距小(2.5對2.5微米、2對2微米),對檢驗設備精度要求極高;高多層因線寬間距較大(4對4微米),檢驗設備精度要求相對較低。此外,產品特點及要求直接影響廠區設計規劃、設備配置及檢驗設備選擇,兩者產線佈局和設備需求差異顯著。
2、HDI核心工序與設備要求
·激光鑽孔與電鍍線:HDI激光鑽孔設計通常用單張1080或1078型號PP(如1078×1、1080×1或1035×1),而非高多層板的兩張PP或兩張106型號,因介質過厚會使激光孔打不穿。電鍍線方面,高端HDI對銅厚要求高,優質產品銅厚25或28微米,公差正負3微米;普通HDI銅厚公差正負5微米。填孔工藝關鍵,HDI板上數萬個焊接孔,若填孔不良,焊接時零件易脱落或開路,板子成不良品。此外,HDI板薄,產品線設計要考慮滾輪間距和高度,過稀或過密會卡板,此類細節需實戰摸索,老廠更有經驗。
·曝光機與蝕刻機:HDI線路密集,需用LDI曝光機,普通3-34-4曝光機解析度不足。高端HDI(如手機用50-50或60-60線路板)優先選擇進口曝光機,主流品牌有日本艾迪泰克、美國奧寶;國內大足、辛吉威等也有涉及,但側重點不同。蝕刻機方面,高端HDI主要用真空二流體蝕刻機,主流品牌有臺灣楊博、德國斯皮德、韓國泰新。國內蝕刻機企業(如先鋒、暢風、宇宙、天華、騰明)多集中於低端PCB領域,高端HDI蝕刻機市場由海外品牌主導,且國內暫無先進蝕刻機上市企業。
·檢測設備與人員要求:HDI生產檢測設備需求增加,激光鑽孔后用GNS檢測盲孔孔型;電鍍填孔后檢測填平度;蝕刻后用AOI檢測開路。人員方面,國內高端HDI生產依賴經驗豐富的技術團隊,多從臺灣華通、奧特斯、UNIMIC、鵬鼎等企業引進人員,通過其導入規範推動生產。目前中國大陸HDI發展主要由臺灣經驗帶動,本土企業在HDI領域優勢弱於臺灣。
3、高多層PCB核心工序與設備要求
·內層蝕刻與曝光機:高多層PCB內層因含阻抗線,對線寬精度要求較高。對於AI服務器、AI交換機、AI加速卡等PCB,其阻抗公差需控制在5%,因此內層蝕刻機需嚴格控制線寬線距的毛邊,否則可能導致良率降低或產能不足。設備規模方面,4-5台蝕刻機可支持3-4萬平米的產能,若需達到8-10萬平米的產能則至少需要8台蝕刻機,單台設備成本約1000萬元,總投資近1億元。曝光機方面,內層線寬約2.5-3微米(因未電鍍均勻性較好),目前可使用國內曝光機;但針對30-40層的高端PCB(如ASIC等),因對位精度要求高且需保證常數係數穩定,仍多選擇海外曝光機以避免BGA參考層偏移,確保阻抗連續性及BGA內信號不間斷。若使用精度不足的曝光機,易出現偏位導致阻抗控制失效。
·壓合與鑽孔設備:高多層PCB對壓合設備要求極高。國內僅深南、恆億、滬電等大廠具備成熟生產能力,因其配備德國定製壓機及定位系統,並擁有20年以上(自2005年起)的生產經驗積累,而其他廠商多僅具備七八年經驗,設備及工藝成熟度不足。壓合設備的核心在於壓機規格,定製化的610毫米×762毫米小壓機可實現更均勻的壓力分佈,提升壓合質量。鑽孔環節面臨多重挑戰:板厚可達4-5毫米,孔徑僅0.15毫米,厚徑比高達40:1,鑽頭扭力不足易斷刀導致報廢;板翹或板曲會引發壓接孔披風,無法滿足谷歌、Meta、英偉達等海外客户的嚴格要求(孔徑超差即批退)。備戰機作為關鍵設備,需在孔中鑽小孔以提升信號質量,要求偏移度≤±50微米,轉速16萬轉,且需採用西門子主軸等高精度軸承控制轉速和扭力,避免斷刀、偏位及孔壁粗糙度不達標。
·電鍍線與防焊設備:高多層PCB因板厚(4-5毫米)、孔徑小(0.15毫米)、厚徑比4:1,普通VCP電鍍線無法滿足需求,需採用龍門脈衝電鍍線,單條設備成本大幾千萬(如40米缸體或20多米8缸線體約1800萬元)。電鍍過程需控制銅厚≤45微米,且因需兩次或三次電鍍(三次電鍍極差需≤±8微米,普通工廠易超±10-20微米),均勻性要求極高,否則高速差分信號線阻抗將無法達標(如92歐姆、100歐姆等)。外層蝕刻需使用德國施密德真空二流(更多實時紀要加微信:aileesir)體蝕刻機,適配線寬2.8-3.5微米(平均3.3微米)的樹脂塞孔及背鑽工藝。防焊環節對曝光機和油墨厚度要求嚴格:LDI曝光機(國內主要有大族等,日本ORC也有應用)用於控制孤立線避免假性漏銅;油墨厚度過厚會導致BGA焊點開路。測試設備方面,高端PCB需採用德系飛針測試機,以快速檢測高密度孔板的微開、微短路等缺陷。
4、PCB產線投資成本分析
·高多層產線投資:高多層PCB產線投資方面,以一博科技在珠海投資的高多層PCB板廠為例,目標產能1萬平米,投資8億元,但實際產能僅3000-4000平米。若投資3萬平米產線,按2025年要求估算,需30-40億元。核心設備及配套設施成本拆解如下:電路線方面,3萬平米產能需8條電路線,單條成本約1700萬元,8條總成本約1.3億元(打八折后至少1億元);鑽孔機需50台進口設備,單台100萬元,總投資約5000萬元;曝光機方面,內層曝光機至少買20台、外層至少5台,單台500萬,總投資一兩個億;壓機選德國拉發品牌,需16台,單台1700萬元,總投資約1.7億元;蝕刻機若買10條,單條1600萬元,總投資約1.6億元。配套設施方面,無塵房裝修(含內外層及整體裝修)需1億元;空壓機、冰水機、空調等高端產能配套設備需買兩套,總投資約6000萬元。
·HDI產線投資:HDI產線投資中,激光機為核心高成本設備,5萬平米產能需200台激光機,單台500萬元,總投資達10億元。鑽孔機方面,HDI產線對其要求相對較低,主要用於打通孔,可使用國產大族設備。設備價格方面,2022-2023年行業低迷,設備需求少、價格低;2025年,因行業投資需求增加,設備供應商已提價,當前投資需按漲價后價格計算投入。
5、國產設備現狀與替代機會
·曝光機與鑽孔機:國內曝光機在40-60微米線寬線距領域有一定進展,如新積威和大竹的曝光機在穩定性上有所突破,但防焊曝光機國內基本無生產,多普、圓卓等未上市企業涉及較少。激光鑽孔機方面,高階6階至9階HDI或BT改版需加工50-70微米孔徑的小孔,目前僅能依賴日本三菱的設備,國內無替代能力。備戰機領域,高端設備主要依賴德國石墨機,但其產能有限,已排至無產能狀態,國內僅大竹和維佳可部分替代,其中維佳計劃上市。此外,高多層HDI生產需用到日本摩拉克(150萬/台)、德國Pretag(200萬/台)等進口打靶機,設備要求極高。
·檢測設備現狀:國內檢測設備企業以正業、怡美智、康代、鷹眼等為主,多為待上市或非上市企業。其中,怡美智、康代計劃2026年上市。高端HDI檢測設備市場由進口設備主導,日本油田、臺灣穆德、以色列奧寶等企業的設備用於5微米以內解析度的高精度檢測(HDI板孔凹陷度需控制在5微米以內)。國內設備目前僅能用於普通PCB檢測,在高階HDI領域無法滿足要求,即使部分企業(如正業)提供實驗室檢測設備或線寬線距測試儀,也難以替代進口設備的在線檢測功能。
·設備供應與擴產:進口設備當前處於緊缺狀態。日本三菱六代機(激光鑽孔機)被大客户壟斷,金祿電子訂購20台(預計2025-2026年交貨),銀海訂購90台(部分交貨),盛宏訂購300台(已交80台,剩余220台計劃2026年交貨),小客户(如和美精藝、江門浩遠等)無接單。德國石墨機因產能有限無貨,僅能通過大竹、維佳的國產設備替代。國產替代機會方面,東威是國內唯一提供VCP電鍍填孔線設備的企業;大竹、維佳的備戰機可緩解德國石墨機缺貨壓力,其中維佳計劃上市。擴產緊迫性方面,2025年高階HDI樣板需求旺盛,2026年預計進一步增長,若2025年12月底前未完成核心設備採購(如三菱六代機需150台/1.5萬平米),將無法滿足產能需求,可能導致PCB板廠交付受限。
6、行業未來趨勢與展望
·HDI擴產與需求:HDI生產穩定性存在顯著問題,6階HDI單節良率約90%,但6節疊加后良率僅約50%,導致企業不敢用於6階及以上HDI生產。高多層PCB需求旺盛,交換機、英偉達交換機等需備戰機,深藍、護電等企業已買斷思摩設備以保障生產。企業擴產動態方面,盛宏已購買120台設備,並計劃通過雙倍工資挖角深藍、滬電等企業的工程師,招募行業精英以提升高多層PCB生產能力,應對2026年Meta、亞馬遜等客户的訂單需求。高端PCB訂單增長強勁,2026年行業高端PCB份額預計增加140億,覆蓋英偉達、谷歌、Meta等主要客户。
·技術與材料趨勢:電鍍設備競爭方面,東威主導3.5毫米以內HDI電鍍線,國內HDI產線普遍配備其設備;寶德專注高多層龍門脈衝線,深南、滬電等企業主要採購其設備,寶德計劃2026年上市。曝光機格局中,奧寶主導線寬線距50微米以下的高端市場;大族、新積威競爭50-100微米的市場,國內還有微影、洛德等多家企業參與。材料發展上,固態油墨成為corewrap、窄板等高端HDI的趨勢,榮大、廣信、碩成等國內企業正在研發;干膜領域,福斯特、宏瑞主導低端市場,海外日立、旭化成、杜邦等品牌佔據高端市場,國內長春等企業僅處於小批量研發階段。UV激光應用方面,BT載板等使用二氧化碳激光加工盲孔,HDI板盲孔孔徑主要為50-150微米,深度80-160微米,孔徑與介質厚度比例約0.75-0.82:1。
·競爭格局與挑戰:高多層PCB競爭中,深南、滬電等企業經驗領先,盛宏因高多層生產不專業,需通過挖角突破。設備瓶頸方面,思摩設備已售罄,企業面臨無設備可用的擴產限制。人員依賴顯著,高多層生產需經驗豐富的工程師,盛宏計劃通過雙倍工資挖角深藍、滬電等企業的工程師,以快速提升生產能力。
Q&A
Q:高多層PCB板廠的設備投資情況如何?
A:一博科技珠海高多層PCB板廠目標產能1萬平米,總投資8億元,當前產能約3000-4000平米;若規劃3萬平米產能,預計總投資30-40億元。具體設備投資包括:3萬平米產能需至少8條電路線;佔空機至少50台;曝光機至少16台;德國拉發壓機16台;無塵房裝修1億元;空壓機、冰水機等核心設備兩套;蝕刻機10條;激光機4-5台;線路及內外層曝光機等1-2億元;3-5萬平米產能電路線8條。受行業投資熱度影響,設備價格近年上漲,2022-2023年行業低迷時設備需求低,2024年設備單價已上調。
Q:HDI板廠的設備投資有哪些特點?
A:HDI板廠設備投資特點包括:激光機需求大,5萬平米產能需至少200台,單台500萬元,總投資約10億元;戰空機要求較低,可使用國內大族設備;曝光機多采用Adtech或奧寶品牌,單台價格超500萬元,高於國內設備;高階HDI需配置海外xRay打靶機,單台200萬元,至少10台需2000萬元;高多層板生產使用日本摩拉克設備,需4-5台;HDI用德國Pretag打靶機。生產6-9階或BT改版、小孔徑50-70微米的高階HDI依賴日本三菱激光機,無此設備無法生產。核心設備包括激光機、真空暗物質切割機、xRay打靶機、蝕刻線、曝光機、壓機、VCP填孔線。HDI設備主要來自臺灣、日本,其中蝕刻機和激光機為卡脖子環節,國內高階HDI激光機依賴進口。
Q:對2025年及以后HDI擴產周期的觀點如何?
A:國內HDI設備方面,曝光機在30-60微米線寬線距領域可能實現穩定性突破;壓機、真空蝕刻機、激光打孔機仍依賴海外,國內無相關上市公司;檢測設備由正業、康代、怡美智等佈局,部分採用臺灣、日本設備;戰空機因德國石墨機產能不足,轉向大竹、江蘇維佳。2025-2026年,受112G/220G服務器、交換機等數據通訊及衞星領域高密度引腳設計驅動,高階HDI需求持續增長,2025年樣板量多,2026年預計進一步增長;HDI增長將推動設備投入及國產替代,尤其是檢測設備。
Q:目前日本三菱六代機的供應情況如何?
A:當前日本三菱六代機作為進口核心設備,已被國內擴產HDI的主要企業訂購完畢。具體來看,金路電子擴產HDI已訂購20台,預計今年至明年出貨;南亞訂購90台;銀海部分交貨;盛宏訂購300台,上半年已交付80台,剩余220台計劃明年交付。其他小公司通過香港環球代理採購時,環球僅對接大客户,小客户無法接單,包括待上市公司美精藝、江門浩遠、普洛威、澤成等採購時基本無法獲取設備,設備供應整體緊缺,2023年、2024年下單的設備仍處於緊張狀態。
Q:德國石墨機的供應情況如何?
A:德國石墨機由一家產能有限的德國設備公司生產,行業知名且擁有核心專利,主要用於生產ASIC板。當前無法採購,替代選擇為大竹或維佳設備。若需求增加,大竹設備明年供應或趨緊。國內替代設備雖可用,但生產過多可能導致不良品率上升,存在交付風險。設備需與產線功能匹配,未來曝光機、大竹戰戰機、306代機等海外設備產能預計不足,若明年PCB產能因訂單增加140億,需在今年12月底前完成設備採購,否則難以批量生產。
Q:HDI板檢測設備的具體要求及國內外供應商情況如何?
A:HDI板檢測設備要求較高,HDI板單面孔數可達幾萬個,孔凹陷度需控制在15微米以內,且需滿足解析度標準。國內暫未實現5微米解析度設備的突破,當前主要依賴日本、臺灣的設備。國內供應商方面,待上市公司怡美智、康代、久川、鷹眼等主要提供普通PCB檢測設備,正逐步向高端PCB檢測設備領域拓展;上市公司正業科技主要生產實驗室檢測設備,未涉及生產檢驗設備。海外設備價格較高,高端HDI場景通常選用海外設備,中高層HDI場景則可能選擇康代、怡美智、久川等國內設備。檢測設備領域國內外上市公司數量均較少。
Q:奧特瑪公司是否為日本公司?
A:奧特瑪公司目前已被中國大陸企業收購,正在籌備上市。
Q:奧力馬是否為以色列公司?
A:奧力馬為以色列公司,已被收購;康代同爲以色列公司,亦被收購。
Q:x射線檢測設備在高端PCB領域的用量是否會有明顯提升?
A:高端PCB領域x射線檢測設備明年用量將顯著提升。由於線路密度增加導致假點增多,傳統設備難以(更多實時紀要加微信:aileesir)檢測,需更換更先進的x射線檢測設備;設備更新以核心零部件更換為主,而非整機替換。智能x射線因高解析度能有效檢測密集引腳,在PCB/PCBA廠應用需求大,推動用量增長。
Q:日聯科技公司的市場情況及業務特點如何?
A:日聯科技從事四維射線業務,國內市場佔有率較高,怡美智、鷹眼等企業使用其射線產品。該公司擁有核心專利,國內許多企業為組裝機,需採購其核心部件。
Q:投資1萬平方米高階五階或六階HDI產線的大致支出需要多少?
A:投資1萬平方米高階五階或六階HDI產線的主要支出包括設備採購與前期運營成本。設備方面,需採購80台306代機、40台先進曝光機及10條真空二流體石刻線,核心設備及輔助設備總投資至少需30億元。此外,前期三個月需1000人運營,需額外投入約10億元滾動資金用於物料、消耗品及工資等,從0到1的總投入約為40億元。
Q:1萬平米5GHDI產線從0到1的硬件投資及總投資規模如何?
A:1萬平米5GHDI產線硬件投資主要包括廠房、設備、裝修、無塵房等,至少需三四個億,其中8萬平米裝修費用約1.6億。核心設備投資方面,激光機需80台,曝光機需40台,石刻機需10條,核心設備總投資約10億,加上其他輔助設備,硬件投資整體較高。從0到1的總投資需40億,其中包含10億滾動資金用於物料採購、消耗品及人員工資等前期無效益階段的運營支出。
Q:為何HDI1萬平米的產能需要配套8萬平米的廠房?
A:HDI生產過程中電鍍次數較多,所需設備數量約為常規工藝的5倍,因此1萬平米的HDI產能需要配套8萬平米的廠房。
Q:設備種類中投資金額最大的是否為3030電機二氧化碳激光機?
A:是,該設備價格昂貴,當前已漲價30%。
Q:盛宏獨家採購近百台設備且當前仍有近200台未交付,是否導致其他企業擴產受限?
A:當前市場對此情況缺乏公開討論,相關企業未主動披露該信息,亦無市場主體關注此問題。
Q:大族激光設備與三菱電機產品的主要差距體現在哪些方面?能否舉例説明具體差異?
A:大族激光設備與三菱電機產品的差距主要體現在效率、穩定性及一致性上。效率方面,大族設備每分鍾可打2,000個孔,三菱電機設備每分鍾可打20,000個孔,效率相差約10倍;穩定性方面,大族設備存在漏打、未打透等問題,一致性較差,導致良率偏低,難以用於6階及以上HDI、ADF窄板等高端場景;受此影響,廠商不敢向高端客户大批量推薦大族設備,僅小批量供應小廠。而三菱電機設備因穩定性好、良率高,市場需求旺盛,部分企業已投資45億元採購思摩等品牌設備以保障生產。
Q:備戰機主要應用於哪些領域?高多層板與HDI是否需要備戰機?
A:HDI不需要備戰機,主要應用於ASIC芯片的板子及滬建、英偉達等企業的交換機領域,該領域需要大量配備備戰機,且備戰彈頭用量極大。
Q:當前大足備鑽需求較大的情況下,是否存在市場機會,明年能否在高多層PCB廠獲得訂單,以及德國思莫爾設備是否已售罄?
A:德國思莫爾設備已售罄。大福、勝宏、順豐等企業已開始採購設備,當前不採購將導致明年無可用設備。勝宏因高多層PCB生產能力不足,但需承接Meta、亞馬遜等訂單,需通過增加背板生產滿足需求,因此需投入設備採購。
Q:原先從事HDI業務的盛宏若轉向高多層業務,從設備、生產工藝及經驗角度看,轉型是否容易?
A:盛宏過去在華為中心的高多層業務因2022-2023年華為中心訂單不足,實際生產較少。2024年其高多層業務或轉向海外訂單,但承接此類訂單存在經驗積累不足的挑戰。不過盛宏老闆可能通過高薪挖角深南、滬電等企業的工程師團隊彌補經驗短板。預計2024年Meta、英偉達等客户的正交背板訂單將顯著增加,行業訂單增量或達140億元,但HDI領域可能面臨GPU相關業務的低價競爭。
Q:140億的增量指的是哪個主體的份額?是申蘭等企業還是行業整體?
A:140億指整個高端PCB行業的份額增量,主要涉及英偉達、谷歌、Meta等客户,行業訂單需求強勁。
Q:東威電鍍設備的市場佔有率如何?下游客户對其認可度及份額分配情況如何?
A:在國內3.2毫米以內VCP線市場中,大部分PCB廠商使用東威設備;HDI生產線方面,每家廠商配備1-2條東威線,東威設備在中國大陸市場認可度較高。當前電路線體佈局已基本完成,受今年換線及近年擴產設備減少影響,新增採購量有限;南天路等高端PCB廠單廠採購量約2-3條,而低端PCB廠因規模縮減較少採購,主要需求集中於少量高端廠商。
Q:明年高端HDI或高多層擴產所需電鍍設備領域,東威難以參與的原因是設備不滿足要求,還是所需設備類型不同?
A:東威設備在高端高多層領域無法滿足要求,相關客户主要採購寶德設備。寶德設備為龍門脈衝線,適用於厚板,其技術優勢顯著,當前業務表現良好且計劃明年上市。東威設備在3毫米以內的HDI領域具備競爭優勢,因HDI板較薄,其設備可適配該場景。國內電鍍設備主要競爭對手包括東威、寶德及臺灣近鄰。
Q:新積威光的曝光機在國內HDI或高多層領域的市場份額情況如何?是否以海外品牌奧寶或ITAC為主?
A:當前國內HDI及高多層曝光機市場按線寬線距劃分呈現差異化競爭:線外間距小於50微米的高端市場主要由海外品牌奧寶和ITAC主導;線寬線距50-100微米的市場則以大族與新積威競爭為主,分別覆蓋華東與華南區域。此外,國內還有微影、洛德、天準、圓卓、科四等多家廠商參與曝光機市場,但行業已向高端化集中,低端產品無市場空間。新積威作為國內高端曝光機品牌,相比海外品牌具備性價比優勢,但在高階產品的能力與品質要求上仍存在差距。
Q:阻焊油墨等材料的差別大嗎?
A:阻焊油墨材料差別較大。當前國內主要使用印刷或噴塗油墨,而針對高級HDI、corewrapHDI等對平整度要求高的場景,需使用固態油墨。其工藝為將油墨噴灑至離心膜並烘烤乾燥后,貼附於PCB板曝光、顯影、固化,主要用於窄板、ABF膜等高品質要求領域,目前國內榮大、廣信、碩成等企業正研發該技術。干膜方面,國內線路光刻膠高端產品較少,低端產品由冷凍干膜、桂美亞、華夏光彩等廠商生產;高端市場由二力、日立、旭(更多實時紀要加微信:aileesir)化成、杜邦等海外企業主導,國內僅福斯特、宏瑞干膜可覆蓋部分中端需求。紅瑞干膜雖佈局HDI領域但未大規模量產,日本長春等企業則處於小批量研發階段,國內高端干膜與海外仍存在顯著差距。
Q:載板與IC載板是否會使用UV技術?
A:HDI板主要為盲孔,孔徑範圍50-150微米,孔深度基本為80微米,孔徑與介質厚度比例約為0.75-0.82:1。目前HDI板盲孔加工主要採用二氧化碳激光氣化工藝,未使用UV光,UV光主要用於BT材料。
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