AI伺服器PCB為甚麼升級?高層板、HDI、背鑽與良率
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AI伺服器PCB的升級來自高速訊號、密集佈線和供電要求同時提高。高層板提供更多線路與電源層,HDI以微孔及細線路提高連接密度,背鑽移除通孔多餘的殘段以改善訊號,低損耗CCL則減少材料造成的傳輸損耗。 板廠需要把這些功能以足夠良率製成可交付產品。[1] [2]
因此,投資者研究的單位是「經客戶認證、通過測試的可售板件」。更高層數與售價同時帶來更複雜的壓合、鑽孔與檢測;供應商的盈利取決於可售產量、單板毛利、交付時間和工廠投資。
資料截至2026年10月9日。供應商技術上限與實際客戶採用分別閱讀,文中算例均為明示假設。
AI伺服器有哪些PCB位置?
| 板件位置 | 主要任務 | 研究重點 |
|---|---|---|
| 運算板/主板 | 連接處理器、記憶體、接口及供電 | 密集佈線、電源完整性、熱與可靠性 |
| GPU載板/加速器板 | 安裝已封裝的加速器並連接系統 | 封裝到板件連接、供電與高速通道 |
| 網卡與交換器板 | 連接ASIC、網絡端口及高速介面 | 材料損耗、通孔、阻抗與測試 |
| 背板/中板 | 在板件、托盤或系統之間互連 | 面積、連接長度、機械可靠性及組裝 |
| 控制與輔助板 | 系統管理、控制及其他接口 | 成本、可靠性與指定電路要求 |
這是系統功能分類。同一平台可把多項功能整合在一起,材料與層數由實際設計決定。金像電的產品資料強調AI伺服器及網絡板件的高層數、HDI、低損耗材料和阻抗控制。[5]
高層板、HDI和N+M分別解決甚麼?
高層板增加訊號、電源及接地平面的配置空間。層數如何增加,要配合板面積、線寬間距、電源需求、參考平面和訊號路徑設計。
HDI(High Density Interconnect,高密度互連)透過雷射微孔、細線路及順序壓合,使高引腳密度元件能連到更多線路。傳統機械通孔與HDI可以在同一板件上並存;使用微孔的層數及結構影響壓合次數和良率。[2]
N+M是部分供應商使用的層疊結構名稱。TTM資料中心技術頁列出N+M與HDI能力;投資者應把它還原為指定區域、層疊及訊號設計,再核對生產時間與合格交付。供應商能力表是研究產品難度的入口,平台營收則由客戶資格與實際訂單建立。[1]
圖:Klaro製造證據鏈示意;每一步的良率、材料及工時都會影響可售單位成本。
背鑽為甚麼能改善高速訊號?
通孔可把不同板層接起來,超出所需連接範圍的孔段稱為stub。高速訊號經過通孔時,stub會影響反射及傳輸特性;背鑽從另一側移除多餘導體,縮短殘段。鑽孔深度、剩餘長度與對位精度都會影響實際效果。[4]
材料損耗和通孔反射是不同問題。較低Df的CCL改善介質損耗,精密背鑽改善通孔結構;兩者還須配合走線、連接器及整體通道測試。TTM的能力表同時列出低損耗材料與背鑽,反映板件設計需要多項能力協同。[1]
112G、224G如何提高材料與製程要求?
112G/224G描述高速串列連接的傳輸能力,800G/1.6T則常用於多通道端口的總速度。TTM公開技術資料把112Gbps/800G及224Gbps/1.6T與高層板、低損耗材料、背鑽和訊號完整性並列。[3]
當通道速度提高,系統通常需要更嚴格的損耗、反射、串擾和時序控制;可通過提高材料性能、縮短路徑、改善孔與佈線,或增加主動訊號處理等方式完成。研究供應商時,應核對它控制的那一個改善環節。M7/M8/M9及Dk/Df進一步解釋材料規格。
層數增加如何影響單板收入與良率?
板件越複雜,投入的材料、製程、檢測和交付成本通常越高。若客戶願意支付相應價格,供應商可增加單板價值;若良率下降,報廢或返工則消耗這個增量。
以簡化算例說明:製作100張板的總投入為10,000元,良率90%可出售90張,單張分攤投入約111元;良率降至75%只可出售75張,單張分攤投入升至約133元,即增加20%。這個例子固定投入並省略返工,展示可售良率如何影響成本。增加層數的投資論點,必須同時驗證價格、良率與產量。
高階板件的新工廠還需要設備、廠房與爬坡時間。盈利讀毛利率、現金讀應收和存貨、資本回報讀營運現金減設備支出,三者按各自期間核對。
CPO、線纜與PCB的設計替代如何比較?
CPO縮短交換ASIC到光電轉換的電路,線纜可承擔某些系統間或板間連接,PCB則提供板級訊號、供電及元件支持。採用哪一條路徑,取決於傳輸長度、頻寬、功耗、維修、組裝及成本。[6]
板件大型化可能增加材料與製造難度,部分訊號移到光學或線纜則可能減少特定路徑的板級需求。研究時要取得具名平台設計和量產時程,再把板面積、層數、材料及供應商出貨連到收入。
若要追蹤製造回報,可接續金像電與TTM Technologies;若要研究完整機架交付,可接續Supermicro;各供應位置的比較則見AI PCB/CCL概念股。
Klaro Research
資料來源與更新依據
資料截止:2026年10月9日
- [1] TTM Technologies 資料中心PCB能力:高層板、HDI、N+M與背鑽
第一方 · 行業資料 · 查閲:2026年10月9日
- [2] TTM Technologies HDI微孔、順序壓合與層疊結構
第一方 · 行業資料 · 查閲:2026年10月9日
- [3] TTM Technologies 2026公司技術資料:112G/224G與高速板件
第一方 · 行業資料 · 查閲:2026年10月9日
- [4] 原始研究作者/arXiv Plated-Through-Hole Via Design Specifications for 112G Serial Links
權威資料 · 學術研究 · 發佈:2023年4月4日 · 查閲:2026年10月9日
- [5] 金像電子 AI伺服器及網絡PCB產品與設計要求
第一方 · 行業資料 · 查閲:2026年10月9日
- [6] NVIDIA 可插拔光學與CPO的板級訊號路徑
第一方 · 行業資料 · 查閲:2026年10月9日
研究限制
- 供應商最大層數是製造能力,單一平台的實際板件須核對具名設計及量產版本。
- 良率算術採明示假設,省略返工、不同面積及製程投入差異,只展示可售板件的單位成本。
需要重新檢查的事件
- 客戶或板廠披露新AI平台的實際層數、面積、材料、良率或量產出貨時更新。
- 背鑽、HDI或CPO導入改變具名通道設計時重核技術比較。
本文僅供參考,不構成投資建議。