AI PCB钻孔工艺专题:PCB升级+孔径微小化,钻孔设备&耗材需求量价齐升
创始人
2026-01-26 16:20:00
0

本文为节选内容,更多报告请关注公众号:绿蚁红泥

1.AI算力对PCB行业带来哪些新需求?

1.1 AI算力服务器使用什么PCB板?

AI服务器需求带动PCB行业向高端化发展。以英伟达GB200为例,Compute Tray和Switch Tray都是HDI板,其中Compute Tray采用(5+12+5)的22层5阶HDI,Switch Tray采用(6+12+6)的24层6阶HDI。预计英伟达GB300中将采用HDI搭配高多层的方案,其中Compute Tray仍采用(5+12+5)的22层5阶HDI,Switch Tray可能采用高多层PCB。过往HDI主要应用在消费电子领域(例如手机、平板电脑),但阶数较低。因此现阶段各家PCB厂商都在积极扩产高阶HDI与高多层产能。

后续Rubin架构还有方案变革。Rubin架构存在两点潜在变化:1)CCL夹层材料升级至M9,加工难度提升;2)正交背板(3个26层高多层叠层)替换铜连接,PCB重要性进一步提升。

英伟达作为AI算力服务器行业的领跑者,其方案变革对于整个AI算力服务器都有指导效应。后续亚马逊、谷歌等大厂都将入局,英伟达作为行业领跑者,其架构方案存在借鉴性,PCB需求有望进一步提升。

1.2 GB200/GB300:18 Compute Tray+9 Switch Tary的基础架构

GB200/GB300的基础架构为18 Compute Tray+9 Switch Tray。 ①Compute Tray:单Tray中有两张Bianca板,单Bianca板上集成了两张Blackwell GPU+一张Grace CPU。 ②Switch Tray:单Tray中有两张NV Switch芯片。因此单机柜中共有18*4=72张GPU以及18*2=36张CPU。

HDI与高多层应用在Compute Tray与Switch Tray中。①Compute Tray:Bianca板为22层5阶HDI板,使用HDI原因为承载GPU与CPU芯片,需要满足高密度电路的布线要求; ②Switch Tray:在GB200中使用6阶HDI作为NVSwitch芯片载体,在GB300中切换为高多层板。主要需要满足电信号高速传输的需求。

1.3 Rubin架构带来PCB需求增量

Rubin架构采用PCB替换铜缆 ,以实现更高效的互联。在Blackwell架构中,英伟达采用了Cable+PCB的方案实现Compute Tray之间的互联。而升级到Rubin架构中,由于算力密度的持续提升,铜缆的连接方案已经没有办法满足高密度的互联(机柜空间有限,大量铜缆无法全部放入机柜中,布线过于复杂)。因此在Rubin架构中引入了PCB连接方案作为铜缆连接的替代。

1.4 高阶HDI/高多层板结构更复杂,钻孔加工难度同步提升

HDI阶数由打盲孔次数决定,高阶HDI加工难度显著提升。HDI的结构一般由(a+N+a)形式表达,其中a代表增层(Build-up layer),N代表核心层(Core layer),这里的a与N都指铜箔导电层的数量。HDI的阶数是由激光打盲孔的次数决定的。以英伟达(6+12+6)结构的24层6阶HDI为例,中间核心层由5层芯板(10层铜箔)+上下两层铜箔(2层)叠层而成,在此基础上还会上下各叠6层铜箔,不同层之间由半固化片PP隔开。

高多层板加工同样复杂,芯板层数越高加工难度越高。对于高多层板,层数提升后钻孔难度、层间电路设计复杂度均有提升,因此加工难度也有提升。例如英伟达正交背板为3个26层的高多层叠层而成。

钻孔需求伴随层数提升同步提升。为实现电气导通,铜箔层与铜箔层之间需要通过钻孔+电镀的方式实现层与层之间的电气互联。因此高阶HDI的打孔需求是伴随层数提升有同步提升的。因此钻孔设备环节最为受益。

2. PCB生产中最受益环节是哪个?

2.1 PCB生产涵盖六大环节,均需要不同的设备

PCB生产工序多且复杂,主要涵盖六大环节。尽管不同PCB存在工序差异,但其主要生产工艺均涵盖曝光、压合、钻孔、电镀、成型及检测等环节。

2.2 钻孔设备:机械和激光适用孔径不同,二者不存在替代关系

钻孔工艺中根据孔径大小选择机械钻孔或激光钻孔设备:

1)机械钻孔:孔径≥0.15mm时应用。通过高速旋转的硬质合金钻头物理切削材料,主要适用于通孔、背钻孔(对设备要求高)、多层板标准孔加工的场景中。优势是工艺成熟稳定且成本低廉,劣势是精度局限,无法满足HDI微孔需求等。

2)激光钻孔:孔径≤0.15mm时应用。核心原理是利用高能激光(CO₂/UV激光)切割材料,实现非接触式精密加工达到钻孔的目的,其主要适用场景有HDI板微孔、盲埋孔和柔性板等。优势是超高精度、具备微孔能力。劣势是成本较高,无法像机械钻孔一样多层叠板同步作业。材料方面,激光钻孔可通过调整波长和脉冲参数适应不同材料。例如,紫外激光(波长355nm)对铜箔的加工效率高,而CO₂激光(波长10.6μm)更擅长加工有机材料,两者的组合可实现高效清除不同介质层,这一特性在加工高频高速板的盲埋孔时尤为重要。

2.3 钻孔耗材:PCB板厚提升带来工艺变革,钻针量价齐升

AI PCB高多层板存在八大特点,对钻针提出新需求。整体看,需要更高长径比、更耐磨损、更强排屑能力的钻针。

激光钻孔设备:可分为CO2/超快两类

激光钻目前主流产品可以分为CO2/超快两类:其中CO2激光钻为红外光,超快激光钻为UV紫外光,二者技术原理不同。CO2红外光加工原理为热加工,通过材料吸收红外波长的光,使局部高温汽化,烧蚀出孔;超快激光光源为UV紫外光,原理为冷加工,对不吸收红外波长光的材料同样具有较好的加工效果,比CO2方案对材料兼容性更高,对小孔加工的效率和精度也更高。

材料演进有望推动激光钻环节出现技术升级:后续夹层材料由M8向M9(Q布)发展,孔径逐步缩小,超快激光钻有望快速推广。

钻孔设备:重点关注CCD背钻加速国产化,超快激光产业化在即的大族数控

机械钻孔:①普通机械钻孔设备,国产大族数控已经实现进口替代,整体产品性价比更高;②CCD背钻,国产大族数控积极配合头部PCB厂商改善工艺,目前产品良率与效率持续突破,已实现较多的订单出货。正交背板&中板有望带来较大机械钻需求

激光钻孔:相比于CO2激光钻,超快激光钻有两点核心优势:①材料兼容性强:超快激光钻为固体激光器,可加工铜箔、玻纤、树脂、玻璃等多种材料,而CO2激光钻仅适用于树脂/玻纤加工;②微孔加工强:激光钻孔设备主要用于PCB行业150μm以下小孔加工,CO2激光钻加工80μm-150μm孔优势较大,超快激光钻加工30μm-80μm孔优势更大,精细度更高。HDI向精细化发展,CoWoP等工艺涌现,HDI孔径逐步减小,未来超快应用前景广阔。HDI向高阶发展,激光钻为弹性最大的环节。

钻孔耗材:PCB板厚提升带来工艺变革,钻针量价齐升

AI PCB高多层板存在八大特点,对钻针提出新需求。整体看,需要更高长径比、更耐磨损、更强排屑能力的钻针。

相关内容

维沃申请设备所有权管理方法...
国家知识产权局信息显示,维沃移动通信有限公司申请一项名为“设备所有...
2026-01-26 22:11:18
北京集成电路产教联合体实体...
中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 欧媚)近日,北京集成电路产教联...
2026-01-26 22:11:13
华灿光电:2025年预亏3...
人民财讯1月26日电,华灿光电(300323)1月26日发布业绩预...
2026-01-26 22:10:55
强达电路:新工厂投产将把握...
有投资者在互动平台向强达电路提问:“董秘您好,南通强达今年开始投产...
2026-01-26 21:42:04
股票行情快报:中富电路(3...
证券之星消息,截至2026年1月26日收盘,中富电路(300814...
2026-01-26 21:42:01
NTT申请加扰电路及通信系...
国家知识产权局信息显示,NTT 创新器件有限公司申请一项名为“加扰...
2026-01-26 21:41:59
强达电路:新工厂投产将增强...
证券之星消息,强达电路(301628)01月26日在投资者关系平台...
2026-01-26 21:41:56
新建产能释放,华灿光电20...
1月26日,华灿光电(300323.SZ)披露2025年年度业绩预...
2026-01-26 21:41:53
爱司凯:目前没有开展商业航...
有投资者在互动平台向爱司凯提问:“领导,想请问一下公司有没有业务涉...
2026-01-26 21:41:50

热门资讯

维沃申请设备所有权管理方法专利... 国家知识产权局信息显示,维沃移动通信有限公司申请一项名为“设备所有权管理方法、设备所有权管理装置和相...
强达电路:新工厂投产将增强市场... 证券之星消息,强达电路(301628)01月26日在投资者关系平台上答复投资者关心的问题。 投资者提...
华灿光电:预计2025年净亏损... 华灿光电1月26日公告,预计2025年归母净利润亏损3.7亿元–5.3亿元,上年同期亏损6.11亿元...
影石创新申请抖动校正模组专利,... 国家知识产权局信息显示,影石创新科技股份有限公司申请一项名为“抖动校正模组、摄像装置及摄像设备”的专...
艾迈斯-欧司朗申请光电器件和制... 国家知识产权局信息显示,艾迈斯-欧司朗国际有限责任公司申请一项名为“光电器件和用于制造光电器件的方法...
海拉申请用于机动车监控系统的控... 国家知识产权局信息显示,海拉有限双合股份公司申请一项名为“用于机动车监控系统的控制装置、用于机动车的...
舍弗勒技术申请带有源功率因数校... 国家知识产权局信息显示,舍弗勒技术股份两合公司申请一项名为“包括有源功率因数校正级的用于将第一电压转...
原创 特... 1月23日,中国外交部的例行记者会上,一位记者向发言人郭嘉昆提问,关于特朗普总统在1月22日参加完达...
动点光电申请照明灯光系统控制方... 国家知识产权局信息显示,广州市动点光电科技有限公司申请一项名为“一种照明灯光系统的控制方法”的专利,...
原创 中... 关税休战期的美国经济急需中国市场输血,大量积压的美国商品盼着重返中国货架,特朗普想要让国内经济议程顺...