走进“芯”时代系列之七十六—HBM之“设备材料”深度分析:HBM迭代,3D混合键合成设备材料发力点华金证券2024-03-04.pdf
摘要:HBM加速迭代,市场空间足:HBM突破“内存墙”,实现高带宽高容量,成为AI芯片最强辅助,我们认为HBM将持续迭代,I/O口数量以及单I/O口速率将逐渐提升,HBM3以及HBM3e逐渐成为AI服务器主流配置,且产品周期相对较长,单颗容量及配置颗数逐步增加,预计HBM4于2026年发布。2024年全球HBM市场有望超百亿美元,市场空间足,国产供应链加速配套。HBM3海力士率先引入MR-MUF,HBM4剑指混合键合:当前HBM采用“TSV+Bumping”+TCB键合方式堆叠(TSV一般由晶圆厂完成,封测厂可在堆叠环节进行配套),但随着堆叠层数的增加散热效率很差,TCB不再满足需求,海力士率先引入MR-MUF回归大规模回流焊工艺,芯片之间用液态环氧模塑料作为填充材料,导热率比TC-NCF中的非导电薄膜高很多,但海力士也预计HBM4会引入混合键合Hybrid Bonding方案,取消互连凸块。我们预判当前HBM主流依然是TCB压合,MR-MUF方案为过渡方案,未来混合键合是大趋势。液态塑封料LMC依然是晶圆级封装至关重要的半导体材料之一。混合键合与TSV是3D封装的核心,HBM“连接”与“堆叠”带来设备材料端发展新机遇:混合键合分为晶圆对晶圆W2W和芯片对晶圆D2W,3D NAND使用W2W,典型案例为长鑫存储的Xstacking,CMOS层+存储层采用W2W混合键合方案,预计HBM未来亦会采用W2W方案,W2W与D2W方案相比一般应用于良率非常高的晶圆,避免损失。根据我们产业链研究,混合键合将充分带动永久键合设备与减薄+CMP需求,根据BESI官方数据,预计存储领域未来贡献混合键合设备明显增量,保守预计2026年需求量超过200台,减薄+CMP亦成为重要一环。当前HBM方案主要带动固晶机、临时键合与解键合、塑封装备以及TSV所需的PECVD、电镀、CMP等设备;材料端则是TSV电镀液、塑封料等。相关标的:包括封测环节:通富微电(先进封装)、长电科技(先进封装)等;设备环节:拓荆科技(PECVD+ALD+键合设备)、华海清科(减薄+CMP)、华卓精科(拟上市,键合设备)、芯源微(临时键合与解键合)等;材料环节:华海诚科(环氧塑封料)、天承科技(RDL+TSV电镀添加剂)、艾森股份(先进封装电镀)等风险提示:行业与市场波动风险,国际贸易摩擦风险,新技术、新工艺、新产品无法如期产业化风险,产能扩张进度不及预期风险,行业竞争加剧风险。
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