高頻高速、輕薄化成為覆銅板兩大技術(shù)發(fā)展趨勢

覆銅板（CCL）是下游 PCB 的核心原材料，在材料成本中占比在 40%以上，且在高端 PCB 中成本占比更高。覆銅板終端應(yīng)用發(fā)展趨勢明顯，高端市場增長迅速且附加值更高，國外壟斷明顯。除應(yīng)用于家電、汽車等終端設(shè)備的普通覆銅板外，根據(jù)終端應(yīng)用對性能需求的不同，高端覆銅板可以分為高頻、高速覆銅板和高密互聯(lián)（High Density Interconnector，HDI）用基板。為適應(yīng)電子技術(shù)高精高密、小型化和輕薄化的特點(diǎn)，IC 載板基于 HDI 相關(guān)技術(shù)逐漸演進(jìn)而來，是對傳統(tǒng)集成電路封裝引線框架的升級，用于各類芯片封裝環(huán)節(jié)，在一定程度上代表當(dāng)前 PCB 領(lǐng)域的最高技術(shù)水平。

Prismark 的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，2021 年全球剛性覆銅板銷售額達(dá)到 188.07 億美元，比 2020 年的銷售額 128.96 億美元增長 45.84%。其中，具有穩(wěn)定性、環(huán)保優(yōu)勢，主要在高頻、高速及移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域應(yīng)用的無鹵覆銅板剛性覆銅板總銷售額由 2020 年的 30.94 億美元增長至 44.53 億美元，增長 43.92%。根據(jù)Prismark 統(tǒng)計(jì)，排名前 13 家企業(yè)的無鹵型剛性 CCL 銷售額占全球無鹵型剛性CCL總銷售額的 96%。具體情況如下：

數(shù)據(jù)來源：Prismark

以上 13 家主要無鹵剛性覆銅板企業(yè)中，有四家臺(tái)資企業(yè)，分別是臺(tái)光電子（26%）、南亞塑膠（13%）、聯(lián)茂電子（13%）和臺(tái)燿科技（12%），這四家臺(tái)資企業(yè)的無鹵型剛性覆銅板（無鹵型 FR-4 +無鹵型非 FR-4）市場份額位居全球前四名，其無鹵型剛性覆銅板總銷售額占全球無鹵型剛性覆銅板總銷售額的64%。

① 趨勢一：終端產(chǎn)品高頻高速化，高速覆銅板市場增長機(jī)會(huì)顯著

在剛性覆銅板中，IC 封裝載板用覆銅板（即 IC 載板）、射頻/微波電路用覆銅板（即高頻覆銅板）以及高速數(shù)字電路用覆銅板（即高速覆銅板）三大類特殊覆銅板，屬于生產(chǎn)制造過程技術(shù)難度和下游應(yīng)用領(lǐng)域性能要求較高的高端覆銅板板材。

根據(jù) Prismark 在 2022 年 5 月發(fā)布的全球覆銅板經(jīng)營情況的調(diào)查報(bào)告中披露的數(shù)據(jù)，2021 年三大類特殊剛性覆銅板的總銷售額達(dá)到 46.52 億美元，銷售額同比增長 18.4%，比 2020 年增加 2.9 個(gè)百分點(diǎn)。其中，IC 載板的銷售額為 12.05 億美元，比 2021 年增長 15.4%；高頻覆銅板銷售額同比增長 9.8%；高速覆銅板（有鹵和無鹵高速覆銅板合計(jì)）銷售額同比增長 21.5%，其中高速無鹵型覆銅板銷售額漲幅較大，同比增長 42.2%，且高速無鹵型 CCL 銷售量從2020 年開始大幅增長，2021 年的銷售量增長率為 12.0%，說明 2021 年高端高速無鹵 CCL 的市場需求仍在繼續(xù)增加。高速覆銅板市場規(guī)模是 IC載板規(guī)模的 2倍以上，是高頻覆銅板規(guī)模的 5倍以上。

而根據(jù) Prismark 調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2021 年全球生產(chǎn)三大類剛性特殊覆銅板企業(yè)中，有一定規(guī)模的企業(yè)共 18 家，這 18 家企業(yè)的三大類特殊剛性覆銅板銷售額約占全球此類覆銅板總銷售額的 95%，銷售量約占全球此類覆銅板總銷售量的 90%。

以上主要三大類特殊覆銅板制造企業(yè)中，中國臺(tái)灣企業(yè)有五家，此五家的三大類特殊剛性覆銅板銷售額總占比為 40.2%，其中臺(tái)燿科技 14%、聯(lián)茂電子12%、臺(tái)光電子 10%、南亞塑膠 4%、騰輝電子 0.2%；日資企業(yè)的三大類特殊剛性覆銅板銷售額占比為 30%（昭和電工占 10%、松下電工占 9%、三菱瓦斯化學(xué)占 7%、AGG 占 3%、住友電木占 1%）；美國企業(yè)的三大類特殊剛性覆銅板銷售額占比為 9%（其中：杜邦占 7%、Isola 占 2%），均高于中國大陸四家內(nèi)資企業(yè)銷售額合計(jì)占比（7.3%）。

高頻和高速兩個(gè)細(xì)分 CCL 行業(yè)由于技術(shù)壁壘高，集中度也非常高。在高速CCL 領(lǐng)域，全球排名第一的廠商是日本松下電工，占比 35%；中國臺(tái)灣廠商臺(tái)光電子、聯(lián)茂電子、臺(tái)燿科技占比分別為 20%、20%和 13%。而在高頻 CCL 領(lǐng)域，全球排名第一的廠商是美國羅杰斯，占比 55%；排名第二的是美國帕克電氣化學(xué)，占比 22%，二者合計(jì)占比 77%。

以高速覆銅板領(lǐng)域?yàn)橹饕C，高速 CCL 的主要應(yīng)用領(lǐng)域是數(shù)據(jù)處理中心。根據(jù) Cisco 數(shù)據(jù)，2021 年全球數(shù)據(jù)中心 IP 流量將達(dá)到 20.6ZB，2016年至 2021年復(fù)合增速達(dá)到 25%。數(shù)據(jù)中心三大主要設(shè)備分別為服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)（交換機(jī)、路由器）、存儲(chǔ)器，使用了大量的高速 PCB 即高速 CCL，服務(wù)器作為數(shù)據(jù)中心資本開支最大的部分，最具代表性。

從相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈看，更高的服務(wù)器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對 CCL 以及 PCB 有著更高的要求。PCB 以及其關(guān)鍵原材料覆銅板作為承載服務(wù)器內(nèi)各種走線的關(guān)鍵基材，需要提高相應(yīng)性能以適應(yīng)服務(wù)器升級。具體來看：1）PCB 板層數(shù)增加，從 10 層以下增加至 16 層以上，層數(shù)越高技術(shù)難度越大；2）PCB 板傳輸速率提高，服務(wù)器平臺(tái)每升級一代，傳輸速率翻一倍；3）可高頻高速工作，要求 PCB 板采用 Very Low Loss 或 Ultra Low Loss 等級覆銅板材料制作；4）低介電常數(shù)（Dk）和低介質(zhì)損耗因子（Df），要求典型 Df 值降至 0.002-0.004，Dk 值降至 3.3-3.6。服務(wù)器的迭代對覆銅板有技術(shù)升級需求和總需求量增長兩個(gè)方面的重要影響。從覆銅板技術(shù)升級角度，將目前最新的 Intel Eagle Stream 平臺(tái)與前代平臺(tái)對比，可明顯看出服務(wù)器平臺(tái)用覆銅板升級處于一個(gè)階梯跨越至另一個(gè)階梯的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期。

數(shù)據(jù)來源：CNKI，億渡數(shù)據(jù)整理。

注：較長時(shí)間以來，松下電工 Megtron 系列為高速覆銅板領(lǐng)域分級標(biāo)桿，歷年發(fā)布的不同等級高速覆銅板依次為 Megtron 2、Megtron 4 等（簡稱為 M2、M4）。覆銅板業(yè)內(nèi)其他廠商會(huì)發(fā)布基本技術(shù)等級處于同一水平的對標(biāo)產(chǎn)品，近年來，中國臺(tái)灣及大陸地區(qū)相關(guān)領(lǐng)域廠商也逐漸加快了高端產(chǎn)品技術(shù)升級和迭代的速率。

從高端覆銅板需求量角度，可以看到服務(wù)器迭代意味著加工所需的板層數(shù)有明顯的升幅，高性能服務(wù)器對高速覆銅板的需求擴(kuò)大。

② 趨勢二：終端應(yīng)用輕薄短小化，疊加 5G 手機(jī)普及加強(qiáng) HDI 成長動(dòng)能；SLP前景逐漸明朗，IC載板供不應(yīng)求。

HDI 基板應(yīng)用由少量高檔次設(shè)備逐步推廣至中端產(chǎn)品，未來使用量將大幅提升。HDI 主板主要分為一階、二階、三階、Any layer HDI，特征尺寸逐漸縮小，制造難度也逐漸增加。目前在電子終端產(chǎn)品上應(yīng)用比較多的是三階、四階或Any layer HDI 主板，Any layer HDI 被稱為任意階或任意層 HDI 主板，蘋果手機(jī)主板從 iPhone4S 首次導(dǎo)入使用 Any layer HDI，而華為手機(jī)近年來的旗艦全系列也主要使用 Any layer HDI，例如華為 P30系列主板分為 Main PCB 和 RF PCB，都采用 Any layer HDI，Mate20 和 Mate30 系列也是采用 Any layer HDI 主板。

2018 年全球 HDI 產(chǎn)值高達(dá) 92.22 億美元，其中消費(fèi)電子移動(dòng)手機(jī)終端占比最高，約為 66%，電腦 PC 行業(yè)占比次之，約為 14%，兩者加總占比約為 80%，消費(fèi)電子行業(yè)已成為 HDI 最大應(yīng)用市場。電子設(shè)備的日益小型化、消費(fèi)者對智能設(shè)備的快速傾向、消費(fèi)電子產(chǎn)品的顯著增長以及汽車安全措施的采用等越來越多的因素都推動(dòng)著該市場逐步增長。

隨著通信制式升級為 5G，射頻芯片、被動(dòng)元器件和 BTB 連接器等用量均將有所增加，擁有較多用戶數(shù)量的多種中低端手機(jī)廠商會(huì)采用增大主板面積、使用雙層板結(jié)構(gòu)或更高階數(shù)的 HDI 基板等方式適應(yīng)技術(shù)迭代，相應(yīng)地也會(huì)顯著增大 HDI 需求量。高階數(shù)的 HDI 基板價(jià)格顯著高于低階數(shù)，不同階數(shù) HDI 應(yīng)用場景及單價(jià)情況如下：

資料來源：太平洋研究院

除了 HDI 基板應(yīng)用范圍的擴(kuò)大和應(yīng)用階數(shù)的提升，為適應(yīng)旗艦級移動(dòng)設(shè)備小型化和功能多樣化發(fā)展的趨勢，PCB 上需要搭載的元器件不斷增加但要求的尺寸不斷縮小，在此背景下，PCB 導(dǎo)線寬度、間距、微孔盤的直徑和孔中心距離，以及導(dǎo)體層和絕緣層的厚度都在不斷下降，傳統(tǒng) HDI 受限于制程難以滿足要求，堆疊層數(shù)更多、線寬線距更小，可以承載更多功能模塊的類載板 SLP 性能優(yōu)勢顯著。相較于 HDI，類載板 SLP 可以將線寬/線距從 40/40μm 縮進(jìn)至30/30μm。

作為高端封裝領(lǐng)域取代傳統(tǒng)引線框的 IC 載板由于高密度、高精度、高腳數(shù)、高性能、小型化及薄型化等特點(diǎn)，在一定程度既是當(dāng)前高密互聯(lián)趨勢下覆銅板的最高水平代表，也是整個(gè)覆銅板領(lǐng)域最高技術(shù)水平的代表之一。

從市場規(guī)模來看，據(jù) Prismark 數(shù)據(jù)，2021 年 IC封裝基板行業(yè)增長 19%，市場規(guī)模達(dá)到 122億美金，2020-2025 年復(fù)合增長率 9.7%，整體市場規(guī)模將達(dá)到 162 億美金，是增速最快的 PCB 細(xì)分板塊。從封裝材料成本端來看，根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)封裝分會(huì)的研究，中低端的引線鍵合類載板在其封裝總成本中占比約為 40%~50%，而高端倒裝芯片類載板的成本占比則可高達(dá) 70%~80%。IC 載板已經(jīng)成為封裝工藝價(jià)值量最大的材料。

審核編輯 ：李倩