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PCB/CCL在AI鏈扮要角,專攻高層數、大面積、低耗損材料

產業評析   2024/11/04

十月以「Innovative AI in PCB」為主題的TPCA Show風光落幕不久,許多PCB/CCL業者紛紛參展,展現了在人工智慧、高速運算、淨零碳排放、電動車等領域的最新發展,CCL和ABF載板在近年AI伺服器的崛起扮演了關鍵角色,今年會展更聚焦於AI智慧製造,因此相關規格的進展也是市場關心的重中之重,台灣電路板協會(TPCA)預估,今、明年PCB產業逐步復甦,尤其設備材料產值年增幅度可望高於產業,特別是AI相關的銅箔與高頻高速銅箔基板材料。

整體PCB產業,在23年高基期之下經歷了嚴重的衰退,全球衰退幅度逾2成,但24年各產業界定調為復甦階段,例如臻鼎KY(4958)、景碩(3189)觀察到載板景氣已先於第2季觸底,欣興(3037)董事長曾子章表示,看好載板會比整體PCB產業提前3至4個月反映,而整體PCB要到明年下半年復甦態勢才更為明朗。

在AI應用的高算力產品帶動之下,所需的算力因為晶圓製造升級速度加快,封裝複雜性增加帶動載板產業升級,晶片尺寸加大,以及記憶體用量增加,亦帶動載板面積跟著放大。例如:CoWoS結合2.5D封裝將HBM/GPU緊密結合,有助推動ABF載板朝大面積、多層數和細線路方向發展,而AI PC也可望在25年帶動更多換機潮,推動ABF載板市場成長。

根據日本大廠Ibiden資料,平均單一資料中心晶片ABF載板面積是單1PC晶片ABF載板層數的2.5倍,面積則擴大3.6倍,21年伺服器用載板價值量是PC端的6.5倍,直到25年,將進一步上升至9倍,在AI伺服器當中,ABF載板成本更占了整體PCB成本的一半以上,重要性不言而喻,本次TPCA展,欣興就展出面積達120×120mm的大載板,25、26年可望再推出120×150mm、150×150mm產品,預計應用於高速傳輸的HPC、伺服器、網通等晶片共同封裝用之載板。專家指出,多晶片整合設計帶來載板大尺寸化、高速傳輸更帶動PCB走向高板層數和低損耗材料的發展趨勢,都是投資人值得關注的重點。

今年9月營收創下22個月來新高的欣興,看好IC載板與PCB稼動率持續升溫下,下半年表現將優於上半年,今年資本支出多用於泰國廠與光復新廠產能的興建,泰國廠預計年底前完成、明年第1季投產,而光復新廠預計第4季開出產能,將生產高階伺服器ABF載板。隨著AI Server需求放大,法人認為,欣興HDI在AI Server OAM(加速模組)及Compute Tray(運算匣)主板需求帶動下,11月初步進入量產後,將帶動第4季稼動率維持高檔,目前ABF及BT稼動率分別在80%及90%,而GB200進入量產之下,將持續推升ABF載板的稼動率,第4季毛利率有望隨新產能開出後從14%再提高,並拉升ABF產能比重。法人預估,在GB200中,日商Ibiden仍將取得最多載板配比,欣興可望搶占15~20%份額、景碩(3189)約10%。

CCL作為印刷電路板PCB的基材,特性如介電常數(Dk)、介電損耗(Df)和玻璃轉換溫度(Tg),直接影響著PCB的效能表現,一般而言,越高階的CCL產品,Df和Dk值越低,意味著信號損耗和延遲越小。CCL由樹脂、玻璃纖維布、銅箔組成,將補強材料浸泡至不同的絕緣材料,形成半固化的黏合片(PP)後,再將PP與銅箔壓合製成CCL,最後再交由下游的蝕刻、打孔製作成PCB,其中的CCL材料可概分為6等級,Very Low Loss等級以上歸類在車用、5G通訊領域的高頻CCL,AI相關的PCB所使用到的都是高階CCL,也主要採用高階M6~M8等級,對應到Ultra Low Loss、Extreme Low Loss或Super Low Loss。

就伺服器產品而言,PCB與CCL的設計與規格選擇取決在於所需承載的速度或頻寬,TPCA以輝達NVL72舉例,不論是 Switch Board、Compute Board與乙太網路卡,皆須承載數百GB/s至TB/s以上的流量,而CCL亦隨著支援速度增加而提高產品等級,M8等級以上的材料比重將再放大。

外資野村證券指出,M8主要用於800G交換器和AI伺服器,為了達到更好的性能,供應商也開始研究於1.6T交換器開關的下一代材料M9,例如採用更低粗糙度的HVLP 4銅箔,電子玻纖布採用Low Dk/Df布或更進階Q布玻璃,不過業者也坦言後續的加工有其難度,需待時間克服。

台光電(2383)今年以來營運表現佳,在各類伺服器、高階網通低損耗材料及5G電信材料3大產品引擎的帶動下,產能已接近全產全銷,公司也將今年資本支出調升至84億元,用於擴增馬來西亞、中山廠及部分美國廠的產能。

台光電專注於高階CCL,M7以上產品占約70%,在上一代輝達Hopper架構下為獨家供應商,進入Blackwell後雖然面臨韓國斗山的競爭,仍拿下部分主板CCL供應權。值得注意的是由於台光電於M6~M8等級材料比重較高,在GB200 因為PCB設計變更,將M7材料混壓HDI板轉為M8的多層板後,台光電可望持續受惠CCL材料升級趨勢,而周邊板用的CCL與材料端,由聯茂(6213)取得PCIE的銅箔基板,金居(8358)也取得相關銅箔訂單。

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