一、铜粉是PCB电镀环节的核心耗材,行业作用凸显
铜粉是一种以高纯度铜(纯度≥99%)为原料制成的金属粉末,具备优异的导电性、导热性以及化学稳定性。铜粉是现代工业生产中不可或缺的基础材料之一,广泛覆盖电子元器件、化工催化、导电浆料等领域。根据粒径差异,铜粉可分为纳米铜粉(<100nm)和微细铜粉(100nm-100μm)。
铜粉是PCB电镀环节的核心耗材,其核心作用是补充镀液中持续消耗的铜离子,以保障均匀镀铜的工艺要求。PCB(印制电路板)作为电子设备的“心脏血管”,其性能直接决定终端产品的运行稳定性,而电镀环节是PCB制造的核心工艺支柱,铜粉则是这一环节不可或缺的关键耗材。数据显示,铜粉约占PCB成本价值量的13%,远超药水、石英布及钻针等耗材的价值占比。这一占比背后,是铜粉在电镀工艺中不可替代的技术作用,具体体现在两方面:一是通过“化料槽反应+自动化添加”模式,精准维持镀液铜离子浓度,避免镀层厚度不均、信号损耗等问题;二是与电镀药水的协同适配性——铜粉的溶解速率、杂质含量(Fe、Ni等)直接影响铜酸比稳定性,高端AIPCB领域甚至形成“药水厂商铜粉认证清单”,要求供应商定制化适配工艺需求。
资料来源:公开资料,观研天下整理
资料来源:公开资料,观研天下整理
二、AI算力需求推动高阶PCB发展,电镀铜粉耗材量价齐升打开成长空间
根据观研报告网发布的《中国铜粉行业发展趋势分析与投资前景预测报告(2026-2033年)》显示,在数字经济高速发展的当下,人工智能(AI)正以不可阻挡之势重塑各行各业,而算力作为AI发展的核心基石,其需求呈现爆发式增长。这一浪潮不仅推动着芯片、服务器等核心硬件的迭代升级,也为上游电子材料领域带来了全新的发展契机。其中,作为高阶印制电路板(PCB)关键耗材的电镀铜粉,凭借其在性能与成本上的独特优势,正迎来量价齐升的成长空间,成为AI算力产业链上不容忽视的潜力赛道。
资料来源:公开资料,观研天下整理
在量增方面,市场呈现工艺升级与需求放大的双重驱动,具体如下:
一方面,与传统PCB相比,AI PCB在结构复杂度、性能要求上实现质的飞跃,直接带动电镀用铜量激增。如在本轮PCB上行周期里,市场对20层以上的高多层板和高阶HDI等高端PCB需求日益增加,且目前主流AI服务器单机价值较传统服务器价值有明显提升,使得电镀铜材需求同步放大。
传统PCB与AI PCB电镀用量对比
| 关键指标 | 传统PCB | AI PCB | 变化量级 | 对电镀用铜量的影响 |
| 层数 | 6-12层 | 20层以上 | 70%-130% | 结构更复杂,互连需求激增 |
| 板厚 | 约2.0mm | 可提升至约4.0-5.5mm | 100%-175% | 单位孔深耗铜量增加,单个孔的耗铜量显著提升 |
| 厚径比 | 8:1 | 20:1 | 150% | 孔径变小,板厚增加 |
| 孔铜厚度 | 20μm(IPCClass2) | 25μm(IPCClass3) | 25% | 镀铜量增加 |
| 工艺复杂度 | 通孔为主,工序简单 | 3-4次“激光钻孔-电镀填孔-压合”循环盲孔、埋孔工艺复杂 | / | 工序循环大幅增加耗铜 |
资料来源:公开资料,观研天下整理
另一方面,技术路线切换进一步拉动铜粉需求。AI PCB对电镀均匀性、良率的严苛要求,推动两大变革:一是电镀方式从直流电镀转向脉冲电镀(解决高厚径比PCB“狗骨现象”);二是阳极材料从铜球转向电子级氧化铜粉。铜粉相比铜球的优势显著:自动化连续添加适配“黑灯工厂”,纯度高(杂质少),延长镀液寿命,综合成本更低。目前因严格的环保法规和劳动保护政策,泰国已全面推行铜粉替代铜球。尽管在中国大陆市场,仍有大量厂商沿用铜球工艺,但随着未来电镀设备和工艺的不断迭代升级,铜球转铜粉将成为必然趋势。
传统PCB与AI PCB电镀技术路线对比
| 关键指标 | 传统PCB | AIPCB | 变化量级 | 核心驱动力 |
| 电镀方式 | 直流电镀 | 脉冲电镀 | 全面切换 | “狗骨现象”缺陷,电镀均匀性要求 |
| 阳极材料形态 | 铜球 | 高纯度电子级氧化铜粉 | 铜球转铜粉 | 对溶解速率稳定,纯度提升,良率高的要求 |
| 铜离子浓度波动 | 较大 | 较小 | / | 铜粉纯度高,粒径分布均匀,实现自动化添加 |
| 杂质带入 | 铜球含金属杂质 | 铜粉纯度更高 | / | 镀液寿命延长,良率提升 |
| 生产模式 | 人工添加+定期清洗 | 全封闭自动化黑灯工厂 | 无人化 | 环保、安全要求 |
资料来源:IPC,江南新材公告,观研天下整理
在价升方面:加工费溢价与终端价值绑定。虽然铜粉与铜球均采用“铜价+加工费”商业模式,但铜粉的价值溢价显著:一方面,铜粉(电子级氧化铜粉)的原料是高纯度电解铜,生产合成工艺复杂,加工费更高。而铜球原料来源是废铜提纯,赚取的是“废铜提纯、金属成型”的加工费,技术含量较低。据江南新材招股书公开披露,铜粉的加工费是铜球的约5倍。另一方面,AI服务器单机价值是传统服务器的数倍,对电镀环节可靠性要求极高,企业愿意溢价采购高纯度铜粉以规避生产风险,推动铜粉价值量进一步提升。
传统PCB与AI PCB电镀价值量对比
| 关键指标 | 传统PCB | AIPCB | 变化量级 | 核心驱动力 |
| 商业模式 | 铜价+低加工费 | 铜价+高加工费 | / | 铜粉工艺复杂,绑定终端价值 |
| 加工费 | / | 约为铜球的五倍 | 5倍 | 高纯电解铜原料&合成工艺 |
| 终端价值 | 用于传统服务器,价值量低 | 用于AI服务器,价值量高 | 数倍提升 | 可靠性要求>成本,愿意溢价采购 |
| 供应链格局 | 主要为国产供应商 | 国内技术进步,国产替代趋势加强 | / | / |
| 产品定位 | 大宗标准化 | 关键功能材料 | 技术壁垒提升 | AIPCB要求提高 |
| 未来竞争焦点 | / | 微孔无空洞填孔能力 | / | 铜粉+药水+电镀工艺协同 |
数据来源:江南新材招股书,观研天下整理
三、从PCB延伸至复合铜箔,电子级氧化铜粉打开行业第二增长曲线
在材料工业向精细化、高端化升级的浪潮中,铜粉产品正经历着一场深刻的产业变革。传统普通氧化铜粉因纯度有限、颗粒形态不均、溶解速率较慢等短板,逐渐难以满足电子信息、新能源等高端领域的严苛需求。而随着技术的持续突破,高附加值的电子级氧化铜粉应运而生,成为行业升级的核心引擎。
相较于普通氧化铜粉,电子级氧化铜粉具备高稳定性多孔结构、更高纯度、更圆润均匀的颗粒及更快溶解速率,不仅是高阶PCB电镀的核心材料,更在PET复合铜箔领域开辟新应用场景。
新能源电池行业的快速发展,正驱动着极箔材料的革新升级。传统铜箔因重量大、易断裂、损耗高等问题,逐渐难以适配动力电池对高能量密度、高安全性的追求。在此背景下,PET复合铜箔凭借轻量化、耐弯折、低损耗等突出优势,成为动力电池极箔的重要发展方向,而电子级氧化铜粉则为这一新兴材料的产业化提供了关键支撑。
电子级氧化铜粉凭借优异的导电性和分散性,在PET复合铜箔的制备过程中发挥着不可替代的作用:作为关键导电填料,它能有效提升复合铜箔的导电性能,确保电池的高效充放电;作为电镀原料,它可增强铜层与PET基材的结合力,提升复合铜箔的结构稳定性和使用寿命。目前,电池厂商、设备厂商及材料厂商正加速推进PET复合铜箔的技术研发和产业化进程,相关生产线逐步落地投产。
预计随着PET复合铜箔市场规模的快速扩张,电子级氧化铜粉的应用场景将进一步拓宽,市场需求迎来爆发式增长,为铜粉行业打开全新的增长空间,并形成“PCB+复合铜箔”双赛道驱动格局。
数据来源:公开数据,观研天下整理
四、国产替代窗口开启,技术壁垒成为铜粉企业竞争核心
“PCB+复合铜箔”双赛道为铜粉材料带来了确定性的增长机遇,这一趋势正推动产业链竞争格局深度重构,技术壁垒已成为企业竞争的核心。当前,高端电子铜粉市场虽由海外厂商主导,但国产替代战略已从“效益逻辑”转向“安全逻辑”,在政策扶持与市场需求的双重驱动下,国内企业正加速突破纯度控制、粒径分布等关键技术环节,迎来宝贵的国产替代窗口期。
值得注意的是,尽管铜粉方案已是当前最优解,但面对未来“高层数、高密度、高频率”的PCB变化趋势,技术挑战依然严峻。核心痛点集中在高厚径比微孔的无空洞、高速率填孔——这一效果不仅依赖铜粉自身性能,更取决于铜粉与电镀添加剂的协同效应,直接决定PCB产品良率,成为制约行业进阶的关键环节。因此,未来铜粉行业竞争将集中于三大维度:
资料来源:公开资料,观研天下整理
从长远来看,铜粉企业的核心竞争力将直接取决于技术突破速度。那些能够率先实现更高纯度、更均匀粒径产品量产的厂商,将精准契合AI服务器对电镀材料可靠性的极致要求,进而在国产替代浪潮中占据主导地位。(WW)
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