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如何应对PCB原材料的结构性紧缺?

2026.11.07

AI 重构了 PCB 原材料供应链


AI算力平台迭代,带动 CCL用量和规格同步提升


随着英伟达Vera Rubin、AMD Helio、谷歌TPU、AWS Trainium等平台,朝着高算力密度的方向不断迭代演进。


从机架平台的角度来看,单机架所需PCB的面积不断变大。


以英伟达 Vera Rubin 平台为例,Vera Rubin 引入 Midplane 中央互联板,Rubin Ultra(Kyber)更进一步用78 层正交背板,直接替代成千上万根 NVLink 铜缆。根据SemiAnalysis 测算:Rubin NVL72 机架里高端高速 PCB 的总面积相比 GB300 提升约 2.3 倍。


从CCL等级和PCB工艺的角度来看,CCL规格等级从M7 向 M8 为主、M9 逐步渗透。PCB向高多层 ,超大尺寸、严苛信号完整性 / 阻抗 / 插损管控演进。


以英伟达 Vera Rubin 对比前代 GB300为例,


GB300:计算板 22 层5阶HDI M7等级板材,交换板 24 层 M8板材,普通 E 玻纤布、HVLP3 铜箔。


Vera Rubin VR200:计算板 26层6 阶HDI M8等级板材,NVSwitch 交换板 32层 M8 板材。44 层 Midplane 中背板、CPX 推理模组板导入 M9 + 石英布(Q-glass)、HVLP4/HVLP5 超低轮廓铜箔,低 Df 低 Dk,适配 224G SerDes(NVLink6)长距离背板走线。


根据摩根士丹利《AI Infrastructure: Materials Supercycle》的报告测算,全球 CCL 市场增长主要由 AI 数据中心拉动:AI 数据中心将贡献 90% 的 CCL 市场增量,至 2030 年,该领域需求占全球 CCL 总需求比重接近三分之二。从增量结构来看,AI 相关 CCL 需求增量中,84% 来源于单机架 PCB 材料规格升级、单机价值抬升,仅 16% 来自服务器出货量增长。


AI 算力基础设施的投资建设,直接拉动覆铜板 CCL、HVLP 高端铜箔、电子玻璃布需求扩张。与传统大宗商品景气轮动不同,本轮属于AI需求爆发,高端原料供给滞后带来的结构性紧缺。高端材料认证门槛逐级抬升,M7、M8、M9等级别CCL与对应铜箔的合格供应商数量逐级收窄。同时受生产良率偏低制约,到2027年底高端CCL有效供给将会持续偏紧。


在此背景下,高端板材对普通 FR4 形成的产能分流效应,值得持续关注。从产能结构上看,这种挤压并非产线简单转产替代,而是供需两端的双重挤压:一方面,高端 CCL 盈利水平显著优于通用 FR4,头部厂商会动态调配热压、混料等核心工序资源,排产优先向高毛利高速基材订单倾斜。另一方面,适配高端板材的 HVLP 超低轮廓铜箔、特种电子布、专用树脂等上游原材料被优先锁定,间接分流普通 FR4 的原料供给。同时,行业短期新增产能基本锚定高端高速基材赛道,极少布局通用 FR4,进一步加剧行业结构性矛盾。


普通 FR4 或将长期处于 “产能被分流、原料被争抢” 的格局,高端与通用基材之间的供需、价格分化趋势,有望延续至 2027 年上半年。


CCL原材料市场趋势


电子纱市场趋势


电子纱以叶蜡石、石英砂等矿石为原料,将原料高温熔融,形成玻璃液。玻璃液通过铂铑合金漏板拉制成玻璃纤维,拉丝过程中需严格控制温度、拉丝速度和张力,以保证纤维的直径均匀性和强度。

FR4与S1000-2M材料适用性评估.png

电子纱的制造流程

图源:IQSdirectory.com


电子纱直径通常直径≤9微米,电子纱制造占电子布成本50%-60%。超细纱直径<4μm的生产,目前主要由日东纺、美国的AGY等少数企业垄断,国产率不足15%。


电子纱是这轮 PCB 原材料紧缺里的源头环节:


有效供给增长几乎停滞:2025 年全球电子纱净新增 9.8 万吨(+6.6%),2026 年骤降至 5.9 万吨(+3.2%)。2026 年 1–5 月虽新增 2 条池窑线共 13.5 万吨,但烤窑周期长,有效供应增加有限。


上游扩展意愿不强:电子纱池窑属于典型重资产投资,投入大、建设周期长,点火后连续运行多年才能冷修。电子纱新窑从立项到满产需2年以上。玻纤熔窑拉丝的核心贵金属构件铂铑合金漏板,价格持续走高,显著抬高新建窑炉的总投入。


市场库存不足:部分厂家已 "空库",目前主要采取配额制,大部分只能拿到需求量约 6 成。


电子布市场趋势


电子布由电子纱织成,是覆铜板必不可少的增强基材,起到绝缘支撑、承载树脂、保障板材力学与电气性能的关键作用。 随着下游需求持续升级,电子布的选型也越来越精细。行业一般从厚度、功能,对电子布进行划分。


按厚度分类:常见的 7628、2116、1080、106 这类 编号,本质就是织物规格代号,里面包含纱线规格、经纬密度、面重信息。


厚布: 常见规格7628多用于电源板、厚多层工业板,能够保证板材结构强度。


薄布:常见规格2116、1080常规多层板、入门高速板主流选择,兼顾阻抗设计和加工良率要求。


超薄布: 常见规格106、1035、1067适配 HDI 高密度板,用来制作薄介质层。


极薄布: 常见规格1001、1006、1017、1027高端 HDI、IC 载板、超薄 CCL 专用,织造工艺门槛最高。


按功能:根据不同的PCB应用场景,选择不同功能类型的玻璃布。


Low-Dk/Low-Df(低介电):这类电子布具有低介/低损耗特性,可以降低板材信号损失,提升信号传输速度。二代布采用低介电玻纤,介电性能显著优化:Dk 3.8~4.2,Df≤0.015。适用于服务器高速板、基站射频板。 


三代石英布(Q 布)原料为高纯石英纤维,多为超薄规格。顶尖的介电表现,Dk≤3.5,Df≤0.005。下游应用面向 AI 计算、 大容量交换机、高端半导体封装基板。当前全球供给高度集中,由日东纺、AGC 主导垄断。


Low-CTE(低膨胀):经特殊配方和技术,使电子布具有低热膨胀性能,主要用在高级IC载板,高阶HDI板。


高耐 CAF:具有高耐CAF性能的电子布,可以在更加恶劣环境和安全级别使用,适用于汽车板等对绝缘性有高要求的产品。

电子布几乎全部用喷气织机(Air-jet),纱越细、纬密越高,对织机张力控制精度要求越高。细纱很脆,微小张力波动就断纱。必须高精度张力控制(±0.1g 级),长期稳定量产基本依赖丰田 JAT 高端机型。


可稳定运行的转速越低、单台机产出效率越低,如果把7628玻布的织出效率定为100%,1080玻布的织出效率只有70%,106玻布的效率只有30%-50%。


当前电子布的产能瓶颈是高端喷气织机。丰田JAT910占全球9成以上份额,月产能只有120-200台,交期18-24个月,新订单已排到2029年。


Toyota Releases the New JAT910 Air-Jet Loom.jpg

丰田JAT910高端喷气织机


电子布处于 "十年一遇" 的超级景气上行期,且仍在加速。 7628厚布从2025年9月至2026年10月,累计涨幅约258%。2116/1080薄布累计涨幅约280%–290%。全产业链库存已压缩至7–10 天,Low-Dk / 超薄布订单已排到 2027 年。


树脂市场趋势


覆铜板由玻纤布浸渍树脂、铜箔压合制成,树脂有四大功能:层间粘结、电气绝缘、调控CTE、管控介电常数(Dk)和介质损耗因子(Df)。


PPO(聚苯醚)、碳氢树脂、BCB(苯并环丁烯)、PTFE(聚四氟乙烯)为代表的低介电、低损耗特种树脂,决定了高端覆铜板(CCL)的性能边界。

Express LT与EQ的时间关系优化.png

高端覆铜板的树脂体系


从 M8 迈向 M9,碳氢树脂的配比从约 1:2 切换至 2:1,用量实现量级跃升,碳氢从辅助助剂升级为主材。预计到 2027 年,对应市场需求量可达 5000~6000 吨。全球电子级碳氢树脂供给长期集中在旭化成、陶氏等美日厂商。BCB 赛道集中度更高,陶氏占据约 99% 份额,这类材料扩产周期长达 2~3 年,短期供给缺口很难填补。 


再看 PPO,沙特基础工业(SABIC)曾是全球唯一主流电子级 PPO 供应商,2022 年出货量千余吨。但需求增速远远甩开供给:2022 年全球电子级 PPO 需求约 1202 吨,2025 年增长至 5821 吨,三年复合增速接近 69%。AI 服务器单台 PPO 耗用量约 1.60kg,是 PCIe 5.0 常规服务器的 4.7 倍。


高频高速是 PCB 不变的升级主线,AI 算力浪潮之下,高端电子树脂正在从 PCB 产业链里不起眼的化工配角,被重新定价为算力链条里的战略材料。


铜箔市场趋势


铜箔为覆在玻纤布基材上的导电金属层,由于高速信号传输的时候受到趋肤效应的影响。铜箔表面越粗糙,信号散射越大、损耗越高。所以按毛面粗糙度Rz从高到低,铜箔的类型可以分为HTE、RTF、HVLP。


HTE(标准铜箔):Rz约6-10μm,毛面粗糙,用于普通FR-4、家电板。


VLP(极低轮廓):Rz约3-5μm,用于中高速、服务器中速段。


RTF(反转铜箔):Rz约2-4μm,把粗糙面反转做到光面,兼顾低损耗与剥离强度,用于M6/M7级高速板。


HVLP(超极低轮廓):Rz约1.5-3μm,降损最强。HVLP还分代际:HVLP1、2、3、4、5,数字越大越先进、对应越高的信号频率,用于M8/M9、AI服务器、224G。


当前全行业供应最紧张的是HVLP4级别以上的铜箔,HVLP4高端铜箔2025年市场规模不足5000万美元,2030年将达28亿美元,CAGR123%。2027年供给缺口31%,2028年缺口维持20%。主要原因是:核心设备(表面处理机)高度依赖进口,订货排到2027年,同时从铜箔厂、CCL厂、PCB厂到终端客户,要过四级长周期认证。


其次是载体铜箔(Carrier Foil),载体铜箔是厚度2-5um的极薄铜箔主要用在光模块、IC载板。由于薄铜箔软得根本没法搬运和压合。于是先在一张18-35微米的厚铜(叫载体)上隔一层可剥离处理剂,再镀上那层功能薄铜,等PCB压合、钻孔都做完,再把厚载体剥掉。由于光模块需求旺盛,mSAP工艺均需要载体铜箔,导致目前供不应求。


当前铜箔已进入加工费上行、零库存阶段,头部产能被长单锁定" 作为行业事实。常规HTE铜箔虽不如 HVLP 供应紧张,但因高端铜箔产能挤压也已开始补涨,加工费一年翻倍。


积极采取策略,应对供应链变化


需求前置,提前锁料


现阶段所有板材供应商执行配额供应及动态定价规则:供应商每月向下游客户分配约定供货额度,超出月度配额的需求将递延至后续月份安排交付。板材结算价格以货物到厂时点的当期价格核算,订单下达时的价格不作为结算依据。


针对打样订单,建议在 PCB 设计启动阶段即与供应商确认物料规格及叠层结构,并同步启动备料下单,借 Layout 设计周期,压缩板材采购等待时长。


针对批量订单建议前置两个月释放需求并下单锁料,针对按月持续补货的高频料号,设置 1–2 个月消耗水平的板材安全库存。


提前备货并不意味着提前可以锁定价格,但是可以在保证供应的条件下,将涨价的影响降到最低。


推动完成替代料 / 叠层方案的认证


在 PCB 基材选型替换工作中,热性能与可靠性是我们首要评估的维度,重点关注 Tg、Td、CTE 以及热导率等核心参数。


对于高速类产品,阻抗控制是设计的核心要点。基材更换,会直接改变电路板电气特性,进而影响信号完整性。在高速应用场景下,工程师不能只关注介电常数 Dk,还需要评估目标频段下的介电损耗 Df。结合板材修改叠层方案。


与此同时,UL 合规性同样需要提前核查。一方面要确认备选基材持有匹配的 UL 认证,另一方面也要注意,PCB 成品上的 UL 标识,有可能会因基材更换发生变动。


提前开展可制造性评审,推动板材规格归一化


在 PCB 项目落地阶段,前置 DFM 评审是控风险、降成本的关键动作。很多项目问题,根源都在于板材选型分散、规格杂乱,不同版本设计选用多种基材,不仅增加供应商备料难度,拉长交期,也给换料验证、资质维护带来大量额外工作量。


我们建议在方案阶段就同步启动 DFM 评审,结合产品的热性能、阻抗、信号完整性以及认证要求,统筹梳理板材需求。在满足电气、可靠性指标的前提下,尽量收拢基材牌号、厚度、等级,推动板材规格归一化。


标准化的板材体系,既能减少物料种类,简化供应链管理,也能降低后续换料评估、UL 复核、资质重测的工作量,从源头减少变更风险,让设计到量产的流转更加顺畅可控。


积极跟踪供应链行情的变化


PCB上游原材料市场始终处在周期波动之中,交期、价格不会一成不变。建议持续关注上游覆铜板、铜箔等原料的供需节奏,在当板材交期逐步回落、涨价势头出现缓和拐点时,及时调整采购策略。



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