2026.09.28 | AC | PCB | AI PCB Process & Equipment Check

摘要

·AI PCB 核心工艺升级：高层数、高信号速率及密集线路驱动设备需求，内层压合、高径比钻孔、树脂塞孔及研磨设备规格显著提升。 ·钻孔设备竞争格局：激光钻孔高端产品（4 阶及以上 HDI）依赖三菱，机械钻孔基本实现国产化（大族激光为主），国产激光钻机正处于测试评估阶段。 ·电镀与药水国产化：高多层板沉铜电镀已采用国产设备及药水，但高阶 HDI/mSAP 产线仍由安美特等海外品牌垄断。 ·良率管控核心门槛：AI 算力主板良率爬坡，核心瓶颈在于内层开短路管控及材料胀缩数据库积累，层偏预防依赖 TCFA 模拟与预补偿。 ·压合设备策略转向：为保障高端产品长期稳定性，2025 年新项目采购转向拉法，并配置高温压机以应对 PTFE 等特殊材料需求。

正文

以下内容来自资深行业专家：

Q&A

相较于普通PCB，应用于交换机、服务器及光模块等场景的AI PCB，在特殊加工设备、检测设备、专用生产材料及工艺能力标准方面有何不同要求？

AI PCB的生产加工与常规PCB存在显著差异，主要体现在两个方面：一是常规高多层板的生产加工检测流程，二是针对HDI等特殊工艺的流程。具体来看，由于AI PCB具有层数多、信号速率高、线路密集等特点，其设备配置与常规PCB不同。首先，在内层压合设备方面有更高要求。其次，在钻孔环节，为提升机械通孔的高径比和背钻能力，对钻机、钻针、盖垫板、铝片、背钻设备及检测设备的需求拉动了上下游设备和材料产业。第三，AI PCB设计中常涉及HDI、埋孔、树脂塞孔以及POFV（填铜）工艺，特别是双面背钻需要进行双面树脂塞孔，这对树脂塞孔及研磨设备提出了更高要求。第四，在沉铜电镀环节，由于材料升级，为解决速率、高厚径比及填孔等问题，需要采用高深镀能力的垂直连续电镀设备，以及适用于高纵横比（例如20:1）的脉冲电镀技术和相应化学药水，这部分设备国产化率较低，部分甚至没有国产选项。此外，在成型、斜边加工及检测设备方面也有特殊需求，例如针对背钻和信号检测，需要配置更多AOI、CT、测试以及飞针测试设备。目前，这些检测设备大多正在进行国产化替代，或已部分采用国产品牌，仅在顶尖技术能力方面配置少量进口设备。

在激光钻孔设备方面，公司主要使用哪些品牌和型号？对于不同阶数的HDI板，设备选择有何差异？

在激光钻孔设备方面，公司高端产品线主要配置三菱的六代机型。同时，也引入了部分大族激光（Han's Laser）的超快钻设备，目前有一至两台处于测试评估阶段，尚未实现批量应用。在具体应用上，对于四阶及以上，或如Any-layer（一通三、一通四）这类高阶HDI产品，会优先选择三菱的设备。而三阶以下的常规产品，则会使用部分大族激光的设备进行测试验证和样品分析。

公司目前激光钻孔设备的国产与进口品牌配置比例如何？对于更高阶（如七阶以上）的HDI工艺，国产设备能否满足精度与加工能力要求？

从整个集团的设备保有量来看，国产与进口设备的比例接近各占一半，约为50%对50%。不过，近年来的新采购设备，例如为三厂和云擎工厂配置的设备，则更多地采购了三菱的机型，导致三菱设备的占比有所提升。对于七阶以上的高阶HDI工艺，尽管公司尚未进行大批量生产，但在小批量和样品制作阶段，仍会选用三菱的设备。公司为新工厂规划的五至七阶HDI产能，也均配置了三菱的设备。因此，目前公司的策略是，激光钻孔设备主要依赖三菱，而机械钻孔设备则采用大族激光的产品。

之前提到国产与进口设备各占一半的比例，这是否主要体现在不同钻孔方式上，即激光钻孔用进口，机械钻孔用国产？

是的，新的设备规划基本遵循这一策略。不过，若单看激光钻孔设备，由于前几年在广州和黄石工厂采购了一批大族激光的设备，而近两年新购的则主要是三菱的设备，因此在整体激光钻孔设备的存量中，仍包含一部分早年购入的国产旧机型。

在激光钻孔设备方面，三菱和大族激光的产品在型号上有何主要区别？

三菱的设备型号迭代相对简单，主要是五代机和六代机的区别。大族激光的设备则在型号上有所区分，例如有搭载两个或四个激光头的不同配置。采用四个激光头的设计主要是为了提升钻孔效率，其效率相比三菱的设备能高出约10%至20%。这属于设备配置上的差异。

在PCB生产中，激光钻孔与机械钻孔的应用边界是如何划分的？是否存在一个明确的层数或高密度互联阶数标准？

钻孔方式的选择主要基于孔径大小和孔的类型，而非特定的层数或HDI阶数。通常，孔径小于0.15mm的孔会采用激光钻孔。激光钻孔主要用于制作盲孔，例如一阶（1-2层）、二阶（1-3层）、三阶（1-4层）等非穿透性的孔。相比之下，孔径大于或等于0.15mm的孔，或者需要直接钻穿整个板材的通孔，则会采用机械钻孔。

公司在真空热压机设备方面的主力品牌有哪些，近年来在采购策略上发生了怎样的变化？

公司早期主要采购博可的热压机。大约从2024年开始，由于博可的交付周期紧张，公司采购了一批大族激光的设备作为补充。然而，考虑到尺寸稳定性、与未来高端产品的长期匹配性以及批次间胀缩一致性的问题，从2025年开始，为广州新项目采购的最新一批十几台设备转向了拉法。选择拉法的主要原因是其设备能更好地保障高端产品长期的品质稳定性。此外，公司也在研究配置一部分高温压机，以应对未来PTFE等需要更高压合温度（约高出40-50度）的材料需求，这类高温压机在加热系统、底盖管等配置上会有所调整。

热压机设备本身是否会标注其适用的最大压合层数？

热压机通常不会标注可压合的层数，而是关注叠片高度。一台压机（例如有12个开口）的每个开口高度是固定的。PCB的层数越高，其总厚度也越大，因此在单个开口内能够叠放的板材数量就越少。例如，过去可能一个开口能压合3到15片板，但随着产品层数增加，现在可能只能压合2到8片。因此，层数与单次压合的片数成反比，并直接影响产能效率，但设备本身没有强制性的层数限制。

对于层数较高（42层）且有严格介质厚度公差和CPK要求的混压板，在设计压合方案时遵循哪些关键原则和工艺方法？

设计高层数混压板的压合方案需遵循几项关键原则，以确保良率和对准度。

首先，在材料选择上，混压材料的玻璃态转变温度（Tg值）不宜相差过大。对于PTFE等特殊材料的混压，通常会选择Tg值最高、尺寸稳定性最好的材料与之匹配，即便如此，配套材料的成本仍低于PTFE。

其次，在压合工艺程序上，由于不同材料的熔点、胀缩特性和PP树脂流动性存在差异，需要对压合参数进行精密调整。这包括优化温度上升斜率、设定转压点、延长热压与冷压时间等，以确保材料间的结合力、固化效果和整体稳定性。

最后，为保证层间对准度，在压合前的叠片环节会采用多种工艺。根据不同产品的对准度等级、层数和材料特性，会选择铆合、熔合、铆合加熔合、CCD熔合或PIN-LAM（钉固）等不同的对位固定方式。例如，针对对准度要求极高的产品，会选用PIN-LAM工艺配合特定的压机底盘，虽然对设备要求高且影响效率，但能显著提升对准度和良率。

请介绍一下电镀设备的主要品牌、配置情况，以及如何保障深孔电镀能力以满足公差和无孔洞等技术要求？

电镀设备主要根据产品类型分为两部分：HDI板和高多层板。AI算力主板以高多层板为主，而加速卡、光模块则主要应用HDI技术。

对于高多层板，目前主流配置是水平沉铜加脉冲电镀。水平沉铜设备主要采用宇宙品牌，脉冲电镀设备则以东威为主。当前工艺主要针对40:1以下的纵横比，采用的是纯水平沉铜加脉冲垂直连续电镀的方案。若纵横比超过40:1，则会考虑垂直电镀和垂直沉铜，但这部分需求较少，主要集中在部分竞争对手如深南、胜宏等。此外，对于POFV工艺，其流程为一次沉铜电镀、树脂塞孔、研磨，再进行二次沉铜电镀，本质上仍采用水平沉铜加脉冲VCP的方案。由于POF工艺和高纵横比板可能需要两次沉铜和电镀，因此在设备配置时，会根据订单结构中此类产品的占比，考虑将沉铜和电镀设备数量增加一倍。

对于HDI板，常规配置为水平沉铜加填孔电镀，再加脉冲电镀。水平沉铜和填孔设备早期部分采用宇宙和东威的组合，后期也引入了竞铭的设备。对于5至7阶的高阶光模块等产品，会采用“三合一”电镀设备，目前三厂配置的是安美特的设备，这类高阶产品的设备仍以海外品牌为主。

在曝光和蚀刻设备方面，主要采用哪些品牌和型号？同时，mSAP工艺的建设情况如何？

公司在三厂配置了一条mSAP产线，定位为标杆工厂，主要用于生产加速卡和高阶光模块。在药水选用方面，常规的水平沉铜加脉冲电镀工艺已采用国内供应商，如天承和博泉；但新建的“三合一”和mSAP产线目前仍使用海外药水，尚未像部分同行那样采用国外设备搭配国内药水的模式。行业内已有部分企业在mSAP或“三合一”工艺上尝试使用天承等国内品牌的药水。

在曝光设备方面，内层和外层线路以及阻焊层已全面采用DI（直接成像）设备。对于高多层板的内层，干膜和湿膜工艺各占一半，全部配置DI设备。线路DI设备主要以大族和芯碁为主，其中15微米以下的精细线路主要采用芯碁设备，25微米以上的线路早期有芯碁和影速，后期也采购了大族设备，设备选型主要依据线路解析能力。高精度部分仍以芯碁为主，影速占一小部分。阻焊DI设备方面，早期设备为源卓，新设备则为芯碁。通过这些配置，目前的最小解析能力和最小间距能力可逐步提升至10-15微米。

目前树脂塞孔主要采用哪些工艺方案和设备？

树脂塞孔工艺主要针对两类产品。第一类是双面背钻后的双面塞孔，用于填充背钻产生的大孔，通过双面塞孔、双面固化来完成。第二类是POF工艺，在一次沉铜电镀后进行树脂塞孔、研磨，再进行二次电镀。

为满足这两类需求，公司全部采用真空树脂塞孔机。早期设备为单台面，后升级为双台面，最新也采购了连线设备。设备品牌早期为镇东，后期大部分采购了恒坤，泰国工厂则采购了一条嵩镒的产线。该工艺的核心目标是确保背钻孔被完全填满，无空洞、无金属残留和凹陷，以保证信号完整性和可靠性。对于孔径更小、塞孔难度更高的POF工艺，要求塞孔后板面无任何凹陷，以利于二次沉铜电镀。

为达到高质量的塞孔和研磨效果，主要从两方面进行优化。一是在真空塞孔机上优化工艺参数，包括真空度、刮刀、树脂油墨的粘度和温度等。二是对研磨工序进行改造，传统研磨线为8轴或12轴，现在已升级到16至20轴，并优化了陶瓷刷的配方组合、无纺布与砂带的搭配以及研磨参数，以保证研磨效果并减少对铜面的损伤。同时，在研磨线中集成了铜回收、水洗压力控制等环保和质量保证措施。

行业中也存在先贴干膜再塞孔研磨，或塞孔后激光钻孔等工艺，这些方法虽能减少树脂渗出，但因对效率和成本影响较大，未被广泛应用。因此，主流方案仍是通过优化真空塞孔工艺和研磨技术相结合。随着背钻和POF板的占比提升，对树脂塞孔和研磨设备的需求日益增长。例如，纵横比10:1以上的高多层板可能需要进行两次真空塞孔和研磨，即总共四次工序，以确保良率。此外，塞孔前、塞孔后以及预烤等烘烤工序需求巨大，基本需要100%执行，对自动化和温控精度要求很高，以有效处理板材应力和水汽问题。

针对AI PCB相关的高多层板、HDI板和厚铜板，需要哪些特殊的核心检测设备？

针对AI相关产品，首先是常规检测设备的升级，例如AOI（自动光学检测）和AVI（自动视觉检测）的精度要求更高。由于线宽线距不断缩小，AOI设备需要具备更强的细线路解析能力。常规产品的检测精度可能在25微米，而AI相关产品则要求达到10-15微米。这种升级显著影响了设备的价值和交期，设备成本可能增加30%至50%。其次，在电性测试方面，由于网络点数和内外层互联数量大幅增加，对飞针测试机的系统和灯盘要求也更高，例如需要支持四倍频、八倍频的测试能力。

在设备品牌方面，AOI设备过去以奥宝、牧德等海外品牌为主，现在国内品牌如正业科技（鹰眼）、宇微等也已崛起。

在AI服务器等高端算力产品中，PCB检测环节新增或要求更高的设备主要有哪些类型？其国产化替代的进展如何？

在检测设备方面，主要有四类需求增长或要求提升。

第一类是AOI（自动光学检测）设备。传统进口品牌如依美驰、九川、博士等仍在市场占有一席之地，同时国内厂商也在进入。此外，衍生出一些新的检测需求，例如针对基材的AI检测、针对背钻工艺的未钻断、填孔凹陷等缺陷检测。特别是在背钻检测方面，除了常规机器，还出现了专门用于检测钻孔横向与纵向对准度的AOI设备，即所谓的“背钻AOI”，以及检测钻深的AOI和结合红外整体扫描的设备。目前，这类AOI设备以及CT设备在国内已有较多厂商可以提供，如维嘉、鹰眼等，国产替代已较为普遍。

第二类是信号完整性测量设备，用于测量信号线宽、损耗和阻抗。这类需求属于硬性标准配置，随着产品层级从32层升级到56层，自动化测量设备已成为标配。这类设备价值较高，目前主要由是德科技（Keysight）等海外品牌垄断。

第三类是X-ray无损检测设备。主要用于检查层压前后的对准度，例如通过检查空心套环或与冲孔、打靶机配合使用。这类设备在高端产品工厂中已是标配，并且需求日益增多。除了TDR和网络分析仪等仍由海外品牌主导外，X-ray设备、打靶机（如阳顺）以及3D CT（如大音）等基本都已实现国产化替代。

第四类是针对背钻工艺的综合检测。一个完整的背钻检测流程通常需要三到四种不同类型的设备配合，因此在高端算力板的生产中，这类设备的硬性配置需求非常标准化。

对于高多层板的整板翘曲度检测，相较于普通PCB，是否存在差异化或个性化的设备要求？

存在差异化要求，检测重点已从传统的整板翘曲度升级为对BGA区域局部翘曲变形的精密控制。目前主要通过两类设备配合完成：一是局部翘曲共面度检查仪，用于检测BGA区域的精细变形，其检测精度可达到0.075mm至0.1mm的水平，这类设备已普遍应用；二是整板翘曲自动检查仪，通常采用红外双面检查技术，以避免单面检测可能因需要压紧板件而影响精度。这两类设备在生产中均已成为标准配置，具体应用时会根据产品要求决定是采用全检还是抽检的策略。

高多层板生产过程中如何对层偏问题进行管控与保障？是通过检测手段还是其他方法？

层偏管控必须从源头进行预防，而不能仅仅依赖检测。虽然在层压前后、电测及出货前都设有检测环节，但一旦在这些环节发现问题，产品基本只能报废，无法修复。层偏管控不佳是许多工厂无法生产高多层板的核心原因，其根本在于对材料特性的研究不足和过程控制能力欠缺，导致良率过低。

管控主要从两个源头着手：

第一，材料特性的研究与补偿。以一块30层的PCB为例，它可能由14张芯板和半固化片压合而成。这14张芯板的厚度、铜厚、图形分布等规格各不相同，导致每一层材料在压合过程中的胀缩系数也存在差异。例如，某一层可能收缩9μm，而另一层仅收缩3μm。如果不能精确掌握每层的胀缩系数，并通过图形设计进行6μm的预补偿，压合后必然会产生层偏。因此，高多层板制造商必须建立材料胀缩的数据库，通过经验值进行TCFA（热耦合有限元分析）和模拟，对图形进行精确的预补偿。

第二，加工过程的精度控制。这包括内层图形制作后到冲孔环节的孔位精度，以及在叠层工序中（如铆合、熔合、拼板叠层）的对准精度。这些工序中的任何偏移都会累积并导致最终的层偏。这部分管控能力直接取决于工厂的技术管理水平、设备配置、工艺参数设定以及操作人员的熟练度。

在AI服务器与交换机的PCB板生产过程中，当前的良率水平如何？在良率爬坡过程中，关键的瓶颈工序有哪些？达到例如92%的良率水平通常需要多长时间？

目前，AI算力主板的良率要区分主板和配板两种产品类型。两者对良率影响最大的差异点在于，生产加工时一个加工盘内的排版单元数不同。主板通常一个加工盘内只有一个单元，而配板一个加工盘内可能有八个、十几个甚至八十个单元。这种差异导致，如果主板的加工盘出现任何一个单点缺陷，整个加工盘就直接报废。相比之下，配板加工盘若出现缺陷，仅需报废存在缺陷的那个单元。这种单批次加工模式，类似于HDI板的生产，是管控的第一个难点。

第二个管控难点在于内层加工。PCB的层数越多，内层加工的流程就越长，发生内层开路、短路等缺陷的可能性也随之增大。这类缺陷探测难度高，往往要到成品电性测试阶段才能发现，届时已对整体良率造成重大影响。因此，任何一层的内层缺陷都会导致整套产品的报废。

正是由于上述两大难点，整体良率要爬升至92%以上非常困难。对于没有此类产品生产经验的工厂，如果无法有效管控这两点，将很难达到92%以上的良率水平。这需要对过程管控、良率追溯、叠板、运输操作、叠压规划、物流等环节进行精细化管理。

影响良率的主要因素可归结为五个方面：

第一，内层开路与短路。任何一层、任何一个点的开路或短路缺陷都会影响最终成品。

第二，对准度与信号完整性。这部分问题同样无法在过程中有效探测，必须在半成品或成品阶段才能发现。

第三，后段工序的外观问题。例如，在阻焊（Solder Mask）工序完成后，板面的异物、擦伤、刮伤等。

第四和第五，其他零散问题，合计约占不良品的四分之一，包括外形尺寸偏差、铜厚问题、基材研磨质量、外部线路开裂等，但这部分的可控性相对较高。

在良率爬坡的过程中，通常会采取哪些关键举措来提升交付能力？

良率爬坡是一个系统性工程，核心在于数据分析与积累。关键举措主要体现在以下三个方面：

第一，前期的研究与数据分析。这是良率提升的基础，主要涵盖三类数据：

材料数据：深入研究不同材料的特性。

工艺流程数据：分析并优化整个生产流程。

设备与参数匹配数据：确保生产设备、所用材料与产品结构的工艺参数实现最佳匹配。例如，在树脂塞孔、电镀、压合、阻焊（喷涂或丝印）等工序中，需要将材料研究数据分解到不同材料等级，并结合产品结构和设备能力来设定精确的工艺参数。这种深度的数据研究与常规的汽车板生产审核有本质区别。汽车板审核通常关注是否严格执行SOP和CP，而AI服务器板则要求对工艺参数的设定有深刻的理解和数据支撑。

第二，现场管理的精细化与技术沉淀。AI服务器类产品具有定制化、多批次、差异化的特点，与消费电子或汽车电子的大批量生产模式不同。客户订单量（例如1,000片、2000片或5,000片）要求精确交付，既不能多交也不能少交。多交可能因产品改版而浪费，少交则会影响客户整批产品的出货。这对板厂的生产管控能力提出了极高要求，也是许多二三线厂商难以进入该领域的原因之一。

第三，设备配置、材料研究与前期数据研究的长期积累。这部分能力并非短期内通过购买设备、招聘人员就能建立。面对种类繁多的材料配方和复杂的产品数据，如果没有长期的积累，在新产品导入阶段将无法快速响应。客户给的研发周期非常有限，从材料订购到生产流程走完就需要数月时间。如果初次试产失败，再重新采购材料、重新生产，三四个月的时间就过去了，这对于客户而言是无法接受的。因此，这种集规划能力、现场管理、技术认知和长期积累于一体的综合能力，构成了进入高端服务器PCB市场的核心门槛。

在AI PCB等高端产品的生产过程中，影响产能爬坡和良率的核心要素具体包括哪些方面？

影响产能爬坡和良率的核心要素主要有三个方面。

第一，工艺参数SOP的匹配性与精细化管理。关键在于能否建立一套覆盖各类产品、材料及设备的CTP SOP。这套参数体系不能简单复制，必须基于持续的深入研究，对不同产品和材料进行精细化分类。随着产品种类增多，依靠人工管理已不可行，必须采用配方参数下发、数字化和智能化管理。

第二，核心人才的经验积累。拥有相关高端产品（如双面背钻板、AI算力产品等）生产经验的人员，其认知和处理问题的能力与常规人员有本质区别。缺乏经验的团队在面对信号管控等复杂问题时，往往会重复犯错，通过“试错-修改”的方式解决问题，这直接影响效率和良率，也是行业内对有经验的技术和管理人才争夺激烈的原因。

第三，跨工厂的生产经验复用。如果集团内已有工厂（如广州基地）积累了类似产品的FA、NPI或批量生产经验，那么在新建或转型产线（如泰国、湖北基地）时，可以参考借鉴其成熟的做法。这种经验的迁移，包括样品制作总结、试生产准备等，能够为新产线的设备、产能及工艺参数规划提供重要参考，从而显著提升爬坡速度和良率，使生产过程更为顺畅。例如，广州基地的经验就支持了泰国和黄石工厂的快速转型，使其在消费类及算力产品的占比提升至60%以上。

从客户认证到最终实现批量生产，影响AI PCB这类高端PCB板制造的核心因素是什么？可否从业内经验分享一下打样和量产两个阶段的关键节点？

引入高端产品线并通过客户认证，通常分为三个流程，每个流程都考验着制造商的不同能力。

第一阶段是硬件实力的评估，通常以非正式访问的形式进行。客户会考察工厂的设备规划、现场管理以及当前正在生产的产品情况。如果工厂规划的设备、关键制程的管控与检测能力，与目标高端产品的要求存在巨大差异，那么项目在初期就会被否定。对于经验丰富的工厂管理者或客户而言，这种硬件差距是一目了然的。

第二阶段是软件实力的验证，主要通过打样来体现。在硬件条件基本满足后，客户会提供代表性的样品进行制作，通常是PV考试板或已有量产的、技术等级提升一到两个等级的实际产品。此阶段的核心是考验制造商在规定时间内（如30-40天），按质按量交付的能力。客户会要求提交所有产出的板子（包括好板和坏板），并全面评估过程数据、良率、时效性、检测数据及破坏性测试结果。这直接检验了制造商的研究分析能力、技术团队能力以及工厂各环节的总结能力。如果良率过低，例如行业水平为92%-95%而制造商只能做到80%，则无法保证后续的交期和质量稳定性。

第三阶段是持续供应能力的证明，即进入量产阶段。在打样通过后，客户会下达20K或50K的订单，检验制造商在大批量生产下能否维持高良率（如90%以上）并保证准时交付。良率直接关系到交付能力和产品品质隐患（如DPPM）。此阶段的表现决定了制造商未来的市场份额、在新机种开发中的参与度以及迭代产品的份额。对于迭代性强的产品，如果没有前几代的合作基础，直接切入最新一代几乎是不可能的。在量产中取得主导地位后，制造商推荐的配方、材料和加工流程可能成为客户设计方案的优先选择，从而增强客户粘性，提升自身的话语权、占有率和价格优势。