AI算力狂飆，面對高功耗帶來的熱變形，以及高速傳輸衍生的訊號損耗，從玻纖布、HVLP銅箔到低介電樹脂都必須同步進化。隨著技術門檻與產品價值雙雙提高，掌握關鍵材料的台廠，也迎來切入AI高階供應鏈的新契機。
【文／吳旻蓁】
以往，PCB長期以個人電腦、筆電、網通及手機等成熟消費性電子為主要戰場，不過進入AI時代後，在晶片傳輸速率持續拉升下，PCB板材能否有效降低訊號損耗，將直接決定整套系統能否正常運作，也因此帶動整個PCB產業的價值與成長邏輯發生顯著的翻轉。對此，觀察市場投資趨勢，在AI伺服器、高速運算以及資料中心需求持續升溫之下，資金也從晶片、伺服器，進一步延伸到PCB、IC載板及高階材料供應鏈。
而瞄準AI硬體升級商機，本土投信也推出全球首檔聚焦PCB供應鏈的ETF，將在8月17日至20日募集、預計9月2日掛牌，一次布局台灣、日本及韓國PCB產業龍頭。法人指出，之所以以PCB為主題，原因在於PCB受AI伺服器的大量使用迎來翻身，且製程精密度與技術門檻也持續朝半導體等級靠攏，產業評價邏輯因而逐步由過往偏景氣循環，朝科技成長題材靠攏。
從數據來看，AI改變PCB產業定位，根據高盛預估，25年至27年AI PCB市場規模年複合成長率可望達到140%，AI銅箔基板（CCL）市場更上看179%。這不僅僅是因為AI伺服器內部新增了OAM（加速器模組）與UBB（通用基板）等龐大且複雜的高階板材需求，更關鍵的是，為了承載強大的運算晶片，這些板材的層數動輒高達20到30層以上，且面積往往是傳統伺服器主板的數倍。
在層數與面積雙雙放大的同時，內部所使用的材料也必須全面跳級，帶動AI伺服器PCB的單位平均售價（ASP）明顯高於傳統伺服器。這股由算力引爆的硬體升級潮，也宣告PCB產業打破了過去單純仰賴「量增」的成長模式，轉向由「價增」與「材料升級」驅動的新成長循環。
高階玻纖布供需升溫
而在PCB材料升級的背後，首先必須面對的就是高功耗帶來的熱應力問題。隨高階AI加速器與運算模組功耗持續攀升，伺服器內部散熱與熱循環環境更加嚴苛，也進一步提高先進封裝與ABF載板對結構穩定性的要求。由於晶片本身的矽材質、封裝用塑模化合物以及底層有機樹脂基板，各自具有不同的熱膨脹係數（CTE），在頻繁的冷熱循環下，不同材料間膨脹與收縮幅度不一，容易在封裝與基板內部形成應力。
尤其在台積電等先進封裝架構持續朝大尺寸、高密度發展下，晶片與載板之間的微凸塊接點更加細小且排列密集，若載板翹曲程度超出製程與可靠度容許範圍，便可能提高接點剝離、斷裂等失效風險，進而影響昂貴AI運算模組的良率與可靠度。與此同時，AI應用需要海量數據在伺服器節點之間進行高速交換，傳輸頻率也隨之大幅攀升。隨著頻率提高，趨膚效應會使高頻電流更集中於導體表面，此時銅箔表面粗糙度對導體損耗的影響也進一步放大。若銅箔表面過於粗糙，實際電流傳輸路徑增加，將加劇高頻訊號損耗，因此高速PCB對低粗糙度銅箔的需求同步提升。
換言之，AI硬體升級同時對PCB材料提出兩大挑戰，一方面要承受高功耗帶來的熱變形與翹曲問題，另一方面又必須降低高速傳輸環境下的訊號損耗。在這波材料升級趨勢中，具備低熱膨脹、高尺寸穩定性等特性的特殊玻纖布，也因此成為高階PCB與載板的重要升級方向。具備高彈性模數、極低熱膨脹係數與卓越耐熱性的T玻纖布（T-Glass），因能在AI晶片釋放龐大熱能的嚴苛環境下，穩固載板的物理結構，有效抑制多層大面積載板疊合時容易發生的形變，成為大面積ABF載板的補強材料。
然而，其生產壁壘極高，從玻璃配方調整、超過千度的高溫抽絲，到極細紗線的精準織造，皆需要深厚的工藝積累，良率提升難度也相對較高。目前全球高階特殊玻纖布市場，以日本特殊玻纖布大廠日東紡（Nittobo）掌握領先技術與主要供應能力；隨著AI伺服器帶動先進封裝基板層數增加與單片面積放大，T玻纖布消耗量同步成長，高階產品供給持續吃緊，也將為具備技術與量產能力的台廠創造切入高階市場的機會。
其中，南亞長期深耕電子材料領域，產品線橫跨玻纖布、銅箔、環氧樹脂及CCL等完整供應鏈。為一步強化高階技術競爭力，南亞25年宣布與日東紡展開戰略合作，全面擴大特殊玻纖布產能。南亞近年積極調整產品結構，降低泛用型塑化產品比重、使其占比已降至五成以下，並持續擴大電子材料布局，目前材料部門營收占比已達53%，隨產品組合持續朝高值化調整，電子材料已成為南亞重要營運支柱。展望電子材料市況，南亞指出，公司具產能優勢，可兼顧高、中階與一般產品，預期下半年營收增加。此外，南亞科、南電等轉投資事業的獲利表現，也可望成為南亞業外收益的重要挹注。
富喬也積極擴充高階Low Dk/Df（低介電常數／低介電損耗）玻纖布產能，產品陸續通過高階伺服器材料認證，成為這波規格升級趨勢下的主要受惠台廠。富喬第二季營收21.31億元，毛利率39.97%，季增四個百分點，年增15.42個百分點，稅後純益8.43億元，季增84.01%，較去年同期由虧轉盈，單季每股純益達1.45元。此外，公司在泰國的投資已啟動，並將導入先進製程，主要生產高階玻纖布產品，應用涵蓋AI伺服器、低軌衛星、IC載板等相關領域；新廠預計於明年第三季量產。
HVLP銅箔身價看漲
若說玻纖布肩負的是結構穩定與控制熱膨脹的任務，那麼銅箔面對的核心挑戰，就是如何在傳輸速度不斷提升之下，把訊號損耗降到最低。為改善高頻環境下的導體損耗，市場規格持續朝超低粗糙度的HVLP高階銅箔發展，並隨伺服器傳輸世代升級，持續朝更低輪廓、更低損耗的產品演進。不過，銅箔表面越平滑，與樹脂基板壓合時的抓附力（剝離強度）也可能隨之下降，提高後續PCB加工過程發生脫層的風險。因此，廠商必須透過精密的電化學表面處理技術，在低粗糙度與足夠剝離強度之間取得平衡，也使高階HVLP銅箔具備更高的製程門檻。（全文未完）
全文及圖表請見《先探投資週刊2418期精彩當期內文轉載》
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