PCB行业定义及分类
按产品分类
PCB是在基板上按预定设计形成线路图形的电路板,是电子设备中承载并连接电子元器件的基础部件,被誉为“电子产品之母”。
PCB可分为多层PCB、HDI PCB、柔性PCB及封装基板:
多层PCB:多层PCB按层数划分,可分为低层数PCB(单面板、双面板)、中低层数PCB(4-6层)以及高多层PCB(8层及以上)。
单面PCB仅在基板的一侧布有电路,普遍应用于小型家用电器、遥控器、传真机等简单的电子产品。双面PCB两面均布有线路,通常使用金属化孔连接两面的线路,可以满足稍複杂的电路需求,多用于电脑、电视、汽车电子等领域。中低层数PCB和高多层PCB则包含多个导电层,每层通过绝缘材料进行分隔,并通过层间连接实现电路连接。4层及以上PCB可以容纳更多的电路层,提供更多的布线空间,实现更大的电路密度,从而支持更多的功能,同时在有限的空间内容纳更多的元件。高多层PCB凭借其高速信号传输、高集成度、高可靠性等优势,于服务器、网络交换机、5G基站等高性能领域尤其重要。
HDI PCB:通过盲孔和埋孔的方式,增加布线密度,从而实现在有限的空间内容纳更多的元件,降低信号干扰和信号损失。
HDI PCB根据增层阶数和工艺複杂度可分为低阶HDI、高阶HDI及任意层HDI。低阶HDI包括一阶(“1+N+1”结构,在常规PCB的每一侧包括一层叠加增层)和二阶(“2+N+2”结构,在常规PCB的每一侧包括两层叠加增层),而高阶HDI是指三阶及以上的HDI(“3+N+3”或以上结构,在常规PCB的每一侧包括三层或以上叠加增层)。
N表示常规通孔PCB的层数,前缀数字1/2/3表示叠加的增层次数。任意层HDI属于最高阶类型,允许在多层电路板的任意相邻层之间直接通过微盲孔实现互连,消除中间层限制。高阶HDI及任意层HDI具有高密度佈线、高频信号处理、高速等性能优势,于需要极致微型化与信号完整性的服务器、5G基站、汽车电子、智能电子设备等领域尤其重要。
柔性PCB:由柔性基材,或柔性及刚性基材结合制成,其主要特点是重量轻、可弯曲,因此可有效地提升空间利用率。柔性PCB及软硬结合PCB普遍应用于内部空间紧凑的高端电子产品,例如智能手机、平板电脑、可穿戴设备等。
IC载板:基于HDI板发展而来,但IC载板具有更高的精度和更複杂的结构,适用于处理器芯片、存储芯片、微机电系统器件、射频模块等集成电路的封装和固定。
按下游应用分类
PCB是电子行业的核心组件,其技术演进与下游应用需求深度绑定。随著电子产品向高性能、小型化、智能化方向发展,PCB行业呈现出技术分层与场景细分的鲜明特徵。不同应用场景对板材选型、层数设计、工艺标准提出差异化要求,其下游应用场景可主要归为(i)算力场景、(ii)工业场景及(iii)消费场景三大类。
算力场景PCB。算力场景PCB主要包括为算力服务器及数据中心交换机所设计的PCB。该等PCB通常具有高多层板并使用高速材料,对满足CPU、GPU和存储设备对信号完整性和散热性能的严格要求至关重要,确保服务器在高负载运行时的稳定性和高效性。算力场景PCB产品因技术要求複杂而通常具备高附加值。
工业场景PCB。工业场景PCB主要包括为有线及无线基础设施、汽车电子、工业控制、医疗设备、航天等设备所设计的PCB,强调高可靠性与环境适应性。
消费场景PCB。消费场景PCB主要包括为智能手机、电脑、可穿戴设备、家用电器等设备所设计的PCB。随著消费电子产品轻薄化、小型化、多样化和高性能化发展,对HDI PCB和柔性PCB的需求逐步提升。
全球PCB市场规模
按销售额统计,全球PCB市场规模整体呈现稳步增长的态势。从2020年的620.0亿美元增长至2024年的750.0亿美元,期间年複合增长率为4.9%。预计未来随著全球宏观经济复甦,以及数据中心、AI、自动驾驶、AR/VR等新兴应用的增长,2024年至2029年全球PCB市场规模有望稳健成长,年複合增长率预计达到4.5%。2023年,全球PCB市场整体下滑,主要归因于消费电子需求萎缩、库存积压及平均售价走低等多重影响。其中最主要的原因是个人电脑、智能手机及电视等传统消费电子产品需求疲软,而消费电子行业是PCB产品最重要的终端应用市场。
按产品划分
从产品角度来看,多层PCB在全球PCB整体市场中佔比最高,2024年全球多层PCB的销售额为367.0亿美元,佔比为48.9%。随著全球对算力需求的提升,预计未来高多层板和HDI PCB凭借其高密度互联、高性能数据传输、优越的散热性能、高可靠性和稳定性等优势,成为满足现代服务器複杂计算需求的最佳选择。多层PCB和HDI PCB的销售额有望在2029年分别达到436.0亿美元和169.0亿美元,2024年至2029年的年複合增长率分别为3.5%和5.7%。
PCB市场中,不同层数的多层板在技术、应用等方面呈现显著差异。2024年6层及以下多层板全球总销售额达242.0亿美元,佔整体多层板销售额的比例约为65.9%。8-16层PCB则主要应用于通信设备、服务器和高端汽车电子等领域,2024年全球总销售额达到100.0亿美元,佔整体多层板销售额的比例约为27.4%。18层及以上的多层PCB正处于技术发展阶段,主要应用AI服务器、高速网络通信等新兴领域,2024年全球总销售额达到25.0亿美元,并预计在2029年达到50.0亿美元,期间年複合增长率为15.0%,是增长最快的细分市场。
多层PCB(MLPCB)可按层数划分为中低层数MLPCB(4至6层)及高层数MLPCB(8层或以上)。此类电路板支持更複杂的电路结构及更高密度的元件佈局,从而在有限空间内整合更多功能。随着电子设备对更快数据处理、更高集成度及更高可靠性的需求持续上升,MLPCB正逐渐成为行业关注的重点领域。
高层数MLPCB是指层数超过八层的一类多层PCB,具备更高的佈线密度及更优越的信号传输能力。其生产要求先进的层压技术以实现精确的层对、专业的鑽孔工艺以满足更小通孔及更高纵横比的要求,以及能够承受高频及高速信号传输严苛要求的高性能材料。
随着人工智能、高性能计算、先进通信系统及智能驾驶等应用对信号完整性及热性能的要求日益提高,14层或以上MLPCB的需求正快速增长。此类电路板透过更高密度的佈线及支持更複杂的电路设计,使得在有限物理空间内实现日益複杂的功能成为可能。
就销售收入而言,14层及以上高层数MLPCB的全球市场规模已由2020年的39亿美元增长至2024年的56亿美元,2020年至2024年的年複合增长率为9.5%,并预计于2029年达到97亿美元,2024年至2029年的年複合增长率为11.6%。
按下游应用划分
从下游应用来看,2024年算力场景产品PCB的销售额达到125.0亿美元,并预计在2029年增长至210.0亿美元,是增速最快的细分赛道,期间年複合增长率为10.9%。2024年工业场景产品PCB的销售额为259.0亿美元,预计在2029年增长至308.0亿美元,期间年复合增长率为3.5%。消费场景产品PCB的销售额有望从2024年的367.0亿美元增长至2029的419.0亿美元,期间年复合增长率为2.7%。
整体而言,2020年至2029年间全球算力场景PCB、工业场景PCB及消费场景PCB市场均呈现增长趋势。其中,全球算力场景PCB市场于2023年出现萎缩是由通用服务器需求下降导致,而未来增长将主要由AI服务器市场快速扩张以及对高层数PCB和HDI PCB等高端产品需求上升所带动。
全球工业场景PCB市场于2023年至2024年间因有线及无线基础设施投资放缓以及工业控制需求减弱而出现轻微收缩,但在新能源汽车、新一代通信技术及工业智能化发展的驱动下,预计未来将稳步增长。与此同时,全球消费场景PCB市场于2023年至2025年间持续面对个人电脑、智能手机及电视等传统设备需求下滑的压力,但AI手机、AI个人电脑及AR/VR设备的加速普及将刺激终端市场复甦,进而带动消费场景PCB的需求。
按地区划分
从地区角度来看,2024年在全球PCB市场,中国以56.0%的份额佔据主导地位,位列其后的是日本(7.9%)、美洲(4.7%)及欧洲(2.2%)。与此同时,2024年在全球多层板PCB市场,中国亦以67.6%的份额佔据最大比重,位列其后的依次为美洲(7.5%)、日本(5.6%)及欧洲(3.1%)。
中国PCB行业市场规模
按销售额统计,中国PCB市场从2020年的333.0亿美元增长至2024年的420.0亿美元,期间年复合增长率为6.0%。未来,中国PCB市场预计在2029年将达到503.0亿美元,相较2024年的年複合增长率为3.7%。
2024年,按下游应用划分,算力场景PCB佔中国PCB市场的10.9%,工业场景PCB佔43.9%,消费场景PCB佔45.2%。按产品类型划分,多层板PCB佔中国PCB市场的主导地位,为58.9%,其次是HDI PCB佔19.0%,柔性板佔14.5%,IC载板佔7.5%。按目的地进一步细分,2024年中国PCB出口佔市场的48.0%,其馀52.0%为内销。
全球PCB行业发展趋势
高性能化发展。高性能化主要是指PCB提高阻抗性和散热性等方面的性能,从而增强产品的可靠性。使用层数更高、配线更短、电路阻抗更低的PCB,使终端产品能够高速高频工作、性能稳定、承担更複杂的功能。PCB的阻抗性提升常见于服务器主板,通过优化材料与层间结构,确保服务器高速处理数据时的稳定性。
而通信设备对PCB的高频稳定性要求高,这类PCB採用高频专用材料、结合高精度加工技术确保毫米波频段信号的完整传输。高速高频终端应用也对PCB的散热性提出高要求,针对算力、服务器、汽车电子等应用场景,PCB行业正在开发更先进的散热解决方案,以解决高功率密度带来的热管理挑战。
高密度化发展。电子产品更新换代速度加快,新一代的电子产品朝著微型化的方向发展,促进PCB产品向高密度化方向发展。高密度化对电路板孔径大小、布线宽度、层数高低等方面提出高要求,HDI技术是PCB先进技术的体现,正不断从低阶HDI向更高阶的任意层互连发展,以满足智能手机、可穿戴设备等消费电子产品对更小体积和更高集成度的需求。
高密度要求对电路板的孔径大小、布线宽度、层数高低等参数提出了挑战。HDI技术满足了智能手机和可穿戴设备等消费电子产品对更小体积和更高集成度的需求。通过採用更精细的盲埋孔设计和微孔技术,PCB布线密度得到显著提升。
绿色化发展。全球环保法规趋严与碳中和目标驱动下,PCB行业加速转向低碳可持续制造模式。环保材料逐步替代传统工艺,从源头减少有毒物质排放。生物基树脂和可降解材料的研发突破,为PCB全生命週期绿色化提供技术支撑。同时,循环经济理念推动废旧电路板金属回收、再生铜箔等闭环工艺革新,形成“生产-应用-回收”的生态链。绿色化发展将成为PCB企业构建差异化竞争力的核心要素。
区域化供应链重构。地缘政治格局及供应链安全需求驱动全球PCB产业链加速重构,形成多中心、区域化佈局新态势。东南亚凭藉劳动力成本优势和政策激励,正承接产能转移,形成规模化制造集群。中国作为全球最大生产基地,正通过东部沿海地区的高端产业集群,加速向高频高速PCB、HDI PCB等高附加值产品升级,逐步实现进口替代。同时推动产能向泰国等东南亚国家梯度转移,深化区域产业链协作,优化跨境生产网络,构建更具韧性的全球供应链生态系统。
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