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（报告出品方/作者：兴业证券，姚康（金麒麟分析师）、张元默（金麒麟分析师）、王佩麟（金麒麟分析师））
1、HBM——AI 算力核心载体，需求持续高速增长
1.1、HBM 突破了内存容量与带宽瓶颈，性能优势突出
HBM（High Bandwidth Memory）即高带宽存储器，突破了内存容量与带宽瓶颈， 被视为新一代 DRAM 解决方案。其通过使用先进的封装方法（如 TSV 硅通孔技 术）垂直堆叠多个 DRAM，并与 GPU 封装在一起。相较于常见的 GDDR5 内存， HBM 拥有着更高的带宽，大幅提高了数据容量和传输速率，并且相同功耗下具有 超 3 倍的性能表现，和更小的芯片面积。
具体来看，HBM per stack 和 GDDR per chip 的标准参数对比之下，从单体可扩展 容量、带宽、功耗上 HBM 整体优于 GDDR。相对于 GDDR，HBM 主要有以下几 个优点： 1. 可扩展更大容量：HBM 具有可扩展更大容量的特性。HBM 的单层 DRAM 芯 片容量可扩展；HBM 通过 4 层、8 层以至 12 层堆叠的 DRAM 芯片，可实现更大 的存储容量；HBM 可以通过 SiP 集成多个 HBM 叠层 DRAM 芯片，从而实现更 大的内存容量。 2. 更低功耗：由于采用了 TSV 和微凸块技术，DRAM 裸片与处理器间实现了较 短的信号传输路径以及较低的单引脚 I/O 速度和 I/O 电压，使 HBM 具备更好的内 存功耗能效特性。 3. 更小体积：在系统集成方面，HBM 将原本在 PCB 板上的 DDR 内存颗粒和 CPU 芯片一起全部集成到 SiP 里，因此 HBM 在节省产品空间方面也更具优势。
HBM 发展历程
自 2014 年首款 HBM 产品发布至今，HBM 技术已经发展至第五代，分别是：HBM （第一代）、HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）、HBM3E （第五代），HBM 芯片容量从 1GB 升级至 24GB，带宽从 128GB/s 提升至 1.2TB/s， 数据传输速率从 1Gbps 提高至 9.2Gbps。 HBM：2013 年 10 月，JEDEC 发布了第一个 HBM 标准 JESD235A；2014 年 SK Hynix 和AMD宣布联合开发 TSV HBM 产品；2015年6 月，SK Hynix 推出HBM1， 采用 4×2 Gbit 29nm 工艺 DRAM 堆叠，该芯片被用于 AMD GPU 等产品。 HBM2：2016 年 1 月，三星宣布开始量产 4GB HBM2 DRAM，并在同一年内生产 8GB HBM2 DRAM；2018 年 11 月，JEDEC 发布了 JESD235B 标准，即 HBM2 技 术，支持最多 12 层 TSV 堆叠；2018 年三星率先推出 Aquabolt（HBM2），数据 带宽 3.7GB/s。SK Hynix 紧随其后推出 HBM2 产品，采用伪通道模式优化内存访 问并降低延迟，提高有效带宽。
HBM2E：2020 年 1 月，JEDEC 更新发布 HBM 技术标准 JESD235C，并于 2021 年 2 月更新为 JESD235D，即 HBM2E；2019 年，三星推出 Flashbolt（HBM2E）， 堆叠 8 个 16 Gbit DRAM 芯片。SK Hynix 在 2020 年 7 月推出了 HBM2E 产品，是 当时业界速度最快的 DRAM 解决方案。目前 HBM2E 是 HBM 市场的主流产品。 HBM3：2022 年 1 月，JEDEC 发布了 HBM3 高带宽内存标准 JESD238，拓展至实 际支持 32 个通道，并引入片上纠错（ECC）技术；SK Hynix 在 2021 年 10 月开 发出全球首款 HBM3，容量为 HBM2E 的 1.5x，运行带宽为 HBM2E 的 2x。
HBM3E：2024 年 2 月，三星已开始向客户提供 HBM3E 12H 样品，预计于 24H2 半年开始大规模量产；2024 年 2 月，美光开始量产 HBM3E 芯片，将应用于英伟 达 H200；2024 年 3 月，SK 海力士开始量产 HBM3E 芯片。
从 HBM 各代需求比例来看，根据 Trendforce，2023 年需求从 HBM2E 逐步转向 HBM3，需求占比约为 50%及 39%。随着使用 HBM3 的 AI 芯片陆续放量，2024 年 HBM3 市场需求将大幅增长，占比预计达 60%。
1.2、AI 算力驱动 HBM 需求爆发
随着 AI 不断渗透云端/电商服务、智能制造、金融保险、智慧医疗及智能驾驶辅 助等行业，AI 服务器与高端 GPU 需求不断上涨，并有望持续推动 HBM 市场规模 增长。与传统 DRAM 相比，HBM 具备高带宽、高容量、低延时与低功耗等优势， 可以加快 AI 数据处理速度，更适用于 ChatGPT 等高性能计算场景。当前 ChatGPT 等 AIGC（生成式人工智能）模型需要使用 AI 服务器进行训练与推理，其中训练 侧 AI 服务器基本需要采用中高端 GPU，如 Nvidia A100/H100 等，其中 HBM 的 渗透率接近 100%；而推理侧随着 AIGC 模型逐渐复杂化，AI 服务器采用中高端 GPU 将是发展趋势，并有望持续推动 HBM 渗透率也将快速提升。 根据 TrendForce，预计 2023 年 AI 服务器（包含搭载 GPU、FPGA、ASIC 等）出 货量近 120 万台，同比增长 38.4%，占整体服务器出货量近 9%，至 2026 年将占 15%，2022~2026 年 AI 服务器出货量年复合增长率至 22%。
根据 TrendForce，预计 2024 年全球主要云服务厂商（CSP）Microsoft、Google、 AWS、Meta 对高端 AI 服务器（包含搭载 NVIDIA、AMD 或其他高端 ASIC 芯片 等）全球需求占比分别达 20.2%、16.6%、16%及 10.8%，合计将超过 60%。
1.3、HBM 加速迭代，存储大厂积极扩产
从竞争格局来看，2022 年三大原厂 HBM 市占率分别为 SK 海力士 50%、三星约 40%、美光约 10%，SK 海力士因具备先发优势，为 NVIDIA 提供 HBM3，目前市 场份额保持领先地位，而 2024 年三星将开始扩大对 NVIDIA 的 HBM3 供应，美光也开始批量生产 HBM3E，三星和美光有望逐步扩大在 HBM 市场份额。
HBM 厂商最新进展： SK 海力士：2013 年公司与 AMD 合作开发了全球首款 HBM，并持续研发出 HBM 迭代产品 HBM2、HBM2E、HBM3、HBM3E。公司计划在 2024H1 将 HBM3E 投 入量产。2026 年计划第六代 HBM4。 三星：2016 年公司推出 HBM2，2020 年 2 月 HBM2E，2021 年 2 月推出了 HBMPIM（存算一体），其 HBM3 也于 2022 年量产，24 年发布首款 HBM3E。目前公 司已向客户提供 HBM3E 12H 样品，预计于 24H2 开始大规模量产。 美光：公司选择跳过第四代 HBM3，直接布局第五代 HBM3E。2023 年 9 月推出 HBM3E，并于 24 年 2 月 26 日宣布已开始批量生产 HBM3E 解决方案。其中 24GB 8-High HBM3E 将成为 NVIDIA H200 Tensor Core GPU 的一部分，该 GPU 将于 2024 年第二季度开始发货。
受全球 GPU 需求持续高增长，HBM 领域的主要供应商 SK 海力士、三星和美光 等国际存储芯片大厂正加大产能扩张力度。 SK 海力士：预计 2024 年 HBM 产能同比翻倍增长，同时，SK 海力士不仅计划在 美国印第安纳州建造一座最先进的制造工厂，还计划与闪存制造商铠侠在日本共同生产 HBM。此外，SK 海力士还计划在 2024 年保持 10 万亿韩元的新增资本支 出（比 2023 年增长了近七成），以支持 HBM 产能增长。 三星：预计 HBM 芯片产量将比 2023 年增长 2.5 倍，2025 年将再次翻倍。三星目 前已收购韩国天安厂区内部分建筑及设备，用于 HBM 生产。 美光：今年资本开支约 75 亿美元至 80 亿美元，主要用于 HBM 量产。此外，公 司于 2023 年 11 月 6 日在台中开设了新工厂，将致力大规模生产 HBM3E 以及 其他产品。
2、HBM 制造工艺演进，上游设备材料迎来发展良机
2.1、HBM 制造带来额外技术需求，TSV、键合等成为关键工艺
如前文所述，HBM 由数个 DRAM 颗粒和基础/逻辑颗粒（Base/Logic Die）垂直堆 叠组成，其后一般会采用 CoWoS 工艺，将 HBM 与 GPU/CPU/SoC 通过中介层 （Interposer）集成在同一封装体中，最终形成 AI/HPC 等应用所需的芯片。
HBM 的制造工艺流程主要包括：前道晶圆制造、TSV 工艺，然后对其进行晶圆测 试，其后在测试合格的晶圆两面进行 Bumping（凸块）工艺，凸块形成后便可以 进行数个 DRAM 芯片的 Stacking（堆叠）工艺，并和基础晶圆进行模塑，形成模制晶圆，切割制作成 KGSD（Known Good Stacked Die，良品堆叠裸片），便可以 送至 2.5D 封装体的客户手中进行后续和 GPU/CPU/SoC 的封装工艺。
首先，由于 HBM 是由数颗 DRAM 堆叠而成，因此显然也需要先将 DRAM 晶圆 生产制造出来，这一过程和前道晶圆制造一致，也需要经过光刻、刻蚀、沉积、 清洗、CMP 抛光、涂胶显影、离子注入、热处理，以及检测量测等工艺环节。
在正常的晶圆前道制造完成后，HBM 中的晶圆还需要进行 TSV 工艺和 Bumping工艺，为后续裸片之间的互连和堆叠提供基础，该工艺也是 HBM 产品相比典型 半导体产品制造的核心增量工艺之一。
TSV（Through Silicon Via，硅通孔）
顾名思义，是在整个硅晶圆厚度上打孔的技术，从而在晶圆正面和背面之间形成 垂直互连，最早用于替代引线键合，优势在于信号传输路径更短（垂直互连，信 号直接上下传输）、引脚数量大幅增加以及布线更加高效简单（引线键合无法利 用芯片中心空间且布线复杂）、封装尺寸较小。因此，TSV 逐渐成为提升 DRAM 性能和密度的重要手段。
工序方面，硅通孔通常也由前道晶圆制造 Fab 厂来完成，使用曝光及刻蚀工艺（形 成深槽）、沉积工艺（CVD 形成绝缘膜，PVD 和电镀形成金属层和电镀铜层）、 CMP 抛光工艺（来使表面平整），最后再进行后端金属化为凸块的制造和堆叠做 准备。通俗来讲，原来 Fab 厂需进行前端器件制造和后端金属化环节，TSV 则额 外又增加了形成硅通孔的环节，主要也是刻蚀、沉积、抛光等步骤。
硅通孔及金属化工序完成后，如通常晶圆制造一样，Fab 厂需对其进行晶圆测试 （Circuit Probing，CP 测试），通过探针台（封装前的晶圆需借助探针台来完成 和测试机的电气连接）和测试机的配合使用，对晶圆上的裸片 die 进行测试。确保 在芯片封装前，尽可能地把无效芯片筛选出来以节约封装费用。CP 测试是抽检。
Bumping（凸块）
晶圆测试完成后，良品晶圆便可以在正面和背面制作凸块。Bumping 工艺是 Flip Chip 封装、晶圆级封装等常用的一种工艺，在焊盘上制作凸块来与基板连接，以 代替传统的引线键合方式。其涉及工艺也主要为沉积（如 PVD、电镀）、曝光、 刻蚀等，此外最后的成型环节常采用回流焊（Reflow）工艺。Flip Chip 封装通常 只在晶圆正面制作凸块，而在 HBM 的 TSV 工艺中，则需要在晶圆正面和背面都 制作凸块，以便于后续和上下裸片堆叠。
此外，在 HBM 的 TSV 和 Bumping 工艺流程中，还需要进行的其他主要工序则包 括减薄和抛光、临时键合和解键合等。 减薄和抛光，在正面凸块形成之后、背面凸块形成之前，需要对背面进行 TSV 铜 暴露，即是说将晶圆背面研磨减薄至电镀铜柱的一端暴露出来。然后进行 CMP 抛 光使晶圆表面平坦化。
另外，对于 HBM 中的晶圆而言，由于需要进行多个裸片的堆叠（HBM3 已经可 多达 12 层），因此单个晶圆的厚度要达到极薄的程度，对减薄工艺提出了十分严 苛的要求。
键合工艺
临时键合和解键合，在背面凸块工艺之前，需要先对已经完成凸块的晶圆正面进 行临时键合工艺，其主要作用在于解决超薄晶圆的取放问题，即，在对晶圆背面 进行凸块制作工艺时，将晶圆正面和晶圆载片进行临时键合，以起到承载和保护 晶圆正面的作用。而等背面凸块也已制作完成后，则需要将晶圆载片与晶圆正面 解键合，以进行后续堆叠工艺。 临时键合首先要将粘结剂（固态粘结膜或液态临时键合胶）涂于载片或晶圆，然 后使用热压键合或 UV 固化方式使其键合牢固；解键合的主要方式有机械解键合 法、热滑移解键合法、化学解键合法、激光解键合法等。
而在 TSV 及 Bumping 工艺完成后，基本便进入到 Stacking（堆叠）环节，即通过 各种键合方法将 DRAM 堆叠连接起来，具体方法包括 TC-NCF、MR-MUF、Hybrid Bonding 等。
TCB（Thermal Compression Bonding，热压键合法）是一种常用的倒装键合和晶 圆键合的方法，以倒装键合为例，基板在涂敷助焊剂后，被真空吸附固定在定制 的加热板上，贴片头（bond head）吸起裸片后真空吸附在平整的贴合吸头（nozzle） 下，完成光学对位后，通过加热至锡球熔化温度以及给予裸片适当压力，使凸点 与基板连接，最后快速降温锡焊变为固相。 TCB 方法单次处理需要时间较短，但由于不是批量处理，因此吞吐量相对较小， 设备价值量也相对较高。而在间距小、厚度薄的键合，以及对准精度较高的键合 方面，TCB 方法具有一定优势。
MR（Mass Reflow，批量回流焊法），同样是倒装键合使用较为广泛的方法之一， 具体指的是，将芯片上的凸块先浸蘸助焊剂，并贴在基板上，之后进入回流炉， 在特定的升温降温下，凸点焊球会熔化为液态，在润湿铜微柱的过程中基于表面 张力使得芯片回流对位，最后在降温作用下变成固相连接。
回流焊单次处理时间较长，但由于可以批量处理，因此产量和效率通常比 TCB 方 法高，劣势则在于：对于超薄产品而言，其缺陷率开始增加，包括翘曲、非接触 性断开、局部桥接等；以及间距越小、芯片越大，位置偏移失效可能越严重。
而 NCF、MUF 则指的是底部填充工艺所用的不同方法，该工艺主要是通过填充基 板与芯片间的空隙、或以凸块连接的芯片与芯片之间的空隙，增强了接合处的可 靠性。除了 NCF（Non Conductive Film，非导电膜）和 MUF（Molded Underfill， 模制底部填充）外，还主要包括 CUF（Capillary Underfill，毛细底部填充）和 NCP（Non Conductive Paste，非导电浆料）。
因此通过不同的键合和底部填充的结合，便形成了不同的方法，当前 HBM 中常 用的则主要为 TC-NCF 法和 MR-MUF 法，如同样为 HBM3E 产品，SK 海力士使 用了 Advanced MR-MUF 法，而三星则使用了 TC-NCF 法。
MR-MUF 是用特制的 EMC 直接完成缝隙填充和模塑过程，在较低压力和室温下 便可完成，而 TC-NCF 则需要用 NCF 材料在高温高压下进行。此外，MR-MUF 可 一次性将所有芯片间以及和基板间的连接完成，批量处理、吞吐量更高。
Hybrid Bonding（混合键合），是继引线键合、倒装键合、TCB 键合、扇出式封 装后最新一代的键合方式。指的是同时键合金属电极（如铜电极）和无机绝缘层 的方法。由于铜对铜、绝缘层对绝缘层贴合键合，所以在晶圆间或芯片间没有空 隙，不需要用环氧树脂进行填充。
混合键合的主要步骤包括等离子活性化、清洗、晶圆对准、预键合、退火。其优 势在于可以实现更小的间距、更高的互连密度、更短的互连距离，而缺点在于： 键合需要超高平整度，内部应力需要管控以减少翘曲度，都对后道工艺控制提出 了严苛要求；对洁净等级提出了远高于传统封测厂的要求；晶圆对晶圆（Wafer to Wafer）键合时，无法在最初阶段就知道失效 die，要在完成键合、减薄、划片、测试后才能知道，因此良率受影响。
此前混合键合已在一些领域得到应用，比如背照式 CIS 中光电二极管+DRAM+逻 辑电路的堆叠，3D NAND 中 NAND block 和外围电路的堆叠等等。未来 HBM 也 有望使用混合键合方法来完成多层芯片的堆叠键合。
而在堆叠、键合工艺以及塑封工艺（MR-MUF 方法中，通过使用特制环氧塑封料， 键合和塑封是在同一个步骤完成的）完成后，HBM 便基本制造完成，对其测试后 良品便可以送至 2.5D 封装体客户来进行 HBM 和 GPU/CPU/SoC 的集成封装。以 CoWoS 为例，主要环节包括： Interposer（中介层）制作，核心工艺也为 TSV 工艺，以及 RDL 工艺，具体工序 也主要包括沉积、光刻、电镀、刻蚀、清洗、抛光等； 芯片和中介层的连接键合以及中介层和基板的连接键合，工序主要包括倒装键合、 塑封等，不再重复赘述。
根据 3D InCities 早期的测算，4 层 DRAM 堆叠的 HBM 成本中，前端工艺（FEOL）、 后端工艺（BEOL，金属化等）各自占约 20%，TSV 创建（深硅刻蚀、沉积、电 镀、CMP 抛光等）和 TSV 暴露（减薄等）分别占约 18%和 12%，封装（键合等， 以相对更贵的 TCB 键合为测算基础）占约 15%，凸块和测试则分别占约 3%、1%。 而在 4 层堆叠 HBM 和 ASIC 集成的 2.5D 封装成本中，则主要包括原始中介层成 本、前端工艺和后端工艺（主要为中介层的 RDL）、TSV 创建和暴露、凸块、封 装等工艺成本。
2.2、海内外 HBM 产能有序建设，驱动上游设备订单增长
在 HBM 制造和封测过程中，DRAM 晶圆本身的制造自不必说，即使是封测环节， 也较传统封装更大量用到了典型的制造工序。不管是 TSV 工艺、RDL 工艺还是 Bumping 工艺，刻蚀、沉积、抛光、曝光等均占了较大比例。
当然，在 HBM 及后续的 2.5D 封测中，也会用到传统封测工艺，如测试、划片、 塑封、减薄等，且部分工艺及其设备的重要性更为显著、要求也更为严格。
减薄机
由于 HBM 是 4 层乃至 12 层 DRAM 和基础 logic 的堆叠，单片晶圆要减薄至极薄 的程度，这便对减薄工艺以及减薄设备都提出了极为严苛的要求。 全球晶圆减薄机市场规模约 6+亿美元，主要由日本 DISCO、东京精密等厂商主 导，尤其是 DISCO 份额较高。国内华海清科等厂商也有所突破，如华海清科布局减薄设备和减薄抛光一体设备，部分产品已通过客户验证并获得订单。
测试设备
测试主要包括 CP 测试和 FT 测试（Final Test），主要用到探针台、测试机、分选 台等设备。HBM 的测试有着新的挑战，包括：更高的密度和层数导致测试时间变 长，更高的接口速度要求更快的测试速度以及外围电路负载增加，以及 HBM 堆 叠和减薄带来的良率问题加大了对测试的要求。
除了传统的制造和封测工序以外，HBM 的封测过程中部分工序是额外新增或者重 要性更加凸显、增量显著的，如：
电镀设备
电镀是指在芯片制造过程中，将电镀液中的金属离子电镀到晶圆表面形成金属互 连。在封装领域，Bumping、TSV、RDL 等工艺中均需要金属化薄膜沉积工艺，因 此常采用电镀来进行铜、镍、锡、银、金等金属的沉积，尤其是电镀铜应用较多。 全球半导体电镀设备市场规模约 8 亿美元，其中，前道电镀设备主要由 Lam Research 一家垄断；后道封装领域有 AMAT、Lam Research、Ebara、ASMP 等厂 商，其中 ASMP 的 nexx 系列产品主要为 8 英寸产品，而 Ebara 的产品在中国应用 较少。国内盛美上海（我司科创板做市企业）已实现较好销售。
直写光刻机
在封装领域，Bumping、TSV、RDL 等工艺均需要用到曝光环节，除了应用广泛 的掩膜光刻技术外，直写光刻也逐渐应用趋多，主要是由于先进封装对于对准精 度要求高，直写光刻在此方面更具优势，且由于不需要涂光刻胶，因此翘曲情况 会得到减少。2022 年全球激光直写光刻设备市场规模约 8+亿美元，其中 PCB 下 游占比较高。市场主要参与者包括 Orbotech（已被 KLA 收购）等。国内芯碁微装 在先进封装领域已经实现突破。
贴片固晶机（Die Attach Equipment）
对于传统引线封装而言，需要贴片和引线键合两个步骤来完成芯片和基板间的电 气连接，而自倒装封装开始，由于无需引线，因此贴片和键合步骤往往合并至倒 装键合（Flip chip bonding）。而键合工艺同样是 HBM 至关重要的核心工艺之一， HBM 常用的键合方法与倒装键合大体一致，主要包括 TCB 热压键合、MR 批量 回流焊等。
全球贴片机市场规模约 16 亿美元，是封装设备中占比较大的一类设备，其中，倒 装键合机市场规模为数亿美元。该类设备全球市场主要由 Besi、ASMPT、K&S、 HANMI 等海外厂商主导。
混合键合
随着 2.5D/3D 封装等异构集成技术发展，晶圆键合（Wafer Bonding）成为其至关 重要的技术之一，除了和倒装键合一样依然可以使用 TCB 等方法外，混合键合等 方法也逐渐兴起。具体来看，晶圆键合可分为直接键合（如熔融键合和混合键合）、 介质层键合（如 TCB 键合、焊料键合等）。而根据键合后是否解键合，又分为临 时键合和永久键合。 据 Yole 统计，2020 年全球永久键合设备市场规模约 2.6 亿美元，临时键合及解键 合设备市场规模约 1.06 亿美元，而近年异构集成快速发展，我们判断晶圆键合的 需求和设备市场规模增速值得乐观。
如前文所述，混合键合作为一种快速发展的直接键合方法，通过铜对铜、绝缘层 对绝缘层贴合键合，在晶圆间或芯片间没有空隙，不需要用环氧树脂进行填充。 而根据键合的产品不同，混合键合如同其他晶圆键合一样，可分为 D2D（Die to Die，裸片对裸片）键合、D2W（Die to Wafer，裸片对晶圆）键合、W2W（Wafer to Wafer）键合。
HBM 未来有望采用混合键合，由于混合键合是直接键合、不用环氧塑封料填充， 因此可以实现更薄的 HBM 厚度或更多层的 DRAM 堆叠。目前混合键合处于蓬勃 发展的早期，设备出货量和市场规模还相对较小，未来随着存储和逻辑等领域均 有望更多采用混合键合，其设备市场想象空间巨大。 当前全球晶圆键合设备主要由 EV Group、Besi 等少数海外厂商主导，而国内拓荆 科技（混合键合设备）、芯源微（临时键合和解键合设备）、上海微电子等厂商 也在有序布局和突破。
2.3、HBM 扩产拉动上游材料需求，国产替代空间广阔
HBM 的工艺流程中，晶圆制造、TSV 等工艺都依然会用到光敏材料、抛光材料、 湿电子化学品等材料，同时 Bumping、TSV 工艺以及封装过程中也会大量用到封 装材料。2022 年全球封装材料市场规模约 280 亿美元，其中以封装基板规模最大， 引线框架、引线/键合丝、塑封料等也有较大占比。
其中： 环氧塑封料，是用于半导体封装的一种热固性化学材料，是由环氧树脂为基体树 脂，以高性能酚醛树脂为固化剂，加入硅微粉等填料，以及添加多种助剂加工而 成，主要功能为保护半导体芯片不受外界环境（水汽、温度、污染等）的影响， 并实现导热、绝缘、耐湿、耐压、支撑等复合功能。 塑封主流方法主要为注塑成型法和压缩成型法，前者将环氧树脂熔化为液态，施 加压力使其流入模具并填充间隙，以形成塑封；后者在模具中会预先填充环氧树 脂模塑料粉末，基板放入模具中后，随后施加热量和压力，粉末液化成型。
作为模塑环节的核心材料，环氧塑封料在 HBM 的制造过程中的重要性较普通封 装进一步提升，主要是因为 HBM 龙头 SK 海力士自 HBM2E 开始采用 MR-MUF 方法。一方面，MUF（Molded Underfill，模塑底部填充）方法是将底填和塑封两 种工艺整合，环氧塑封料除了通常的塑封作用外，还用于填充芯片间或芯片和基 板间的缝隙，充当了底部填充胶的作用；另一方面，通常来讲，TCB 方法更适用 于间距小、厚度薄、对准精度要求高的键合，而 MR 方法在处理厚度薄、间距小 的晶圆时更易产生翘曲、对准偏移等问题，因此，SK 海力士需采用改进后的环氧 塑封料，并运用新型的 MR-MUF 技术来突破壁垒。 目前全球环氧塑封料市场主要由住友电木、日立化成等厂商主导，国内以华海诚 科、衡所华威等为代表的厂商在传统封装用环氧塑封料也实现了较好的国产化突 破，部分应用领域在国内市场已形成主导地位或与海外相当，但在 QFN、BGA 等 先进封装领域销售规模还相对较小，在 MUF、FOWLP 等领域尚处于布局阶段。
封装基板
封装基板是用于封装内部芯片和外部印刷电路板之间的电气连接的基板产品，能 够为芯片提供电连接、保护、支撑和散热等作用。因此，在 HBM 和 GPU 集成的 2.5D 封装过程，如 CoWoS 工艺中，需要采购封装基板。 根据 Prismark，按照产品分类，封装基板可简单分为 FC PGA/LGA/BGA、 FCCSP/FCBOC、WB PBGA/CSP、SIP/Module 四类。2022 年封装基板市场规模预 计在 164.7 亿美元，其中 FC BGA/PGA/LGA 占比最大、超过一半，且未来预计将 保持最快增速。此外，SIP/Module 也将保持较快复合增速。
从材料来看，封装基板所用的树脂材料主要分为 BT 材料和 ABF 材料： BT 载板具有玻纤纱层，较 ABF 材料的 FC 基板更硬，比较难布线，钻孔难度高， 无法满足细线路的要求，主要应用于存储芯片、MEMS 芯片、RF 芯片与 LED 芯 片，应用终端主要为智能手机等各类移动设备。 ABF 树脂可制成较细线路、适合高脚数、高传输的 IC 封装，主要由日本味之素生产，基本是 FCBGA 的标配材料。ABF 载板主要用于 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等高性能计算（HPC）芯片 FC 封装。 由于 IC 载板技术难度高，需要多年积累，具有先发优势的日本、韩国和中国台湾 厂商占据了行业的主要份额，且头部效应明显。2021 年，欣兴集团、揖斐电和三 星电机分别占 15%、14%和 11%，位居前三，共占比接近 40%。中国大陆的深南 电路、珠海越亚、兴森科技、普诺威合计占比在 5%左右。
同时，先进封装不断发展趋势下，许多环节和前道制造逐渐接近或相仿，HBM 作 为采用了 2.5D/3D 封装这种代表先进封装最前沿技术的产品，自然也用到了较多 先进封装和前道制造材料，主要包括：
电镀化学品
电镀液是电镀工艺使用的配方型化学品，由主盐、导电剂、络合剂及各类电镀添 加剂组成，其中电镀添加剂是影响电镀功能的核心组分。电镀添加剂通常在电镀 液中含量极少，但具有显著改善电镀液和镀层的各种物理性能的作用，可实现平 整镀层表面、降低电极与溶液界面张力、提高镀层韧性、降低镀层内应力或使镀 层结晶更加细致等功能。缺少合适电镀添加剂的电镀液无法正常工作，不能镀出 合格的镀层。电镀效果由各组分的品质、配比、化学特性，以及电镀工艺参数（温 度、电流密度、电镀时间等）共同决定。 据 TECHCET 数据，2023 年全球半导体电镀化学品市场规模约 9.9 亿美元，预计 2024 年将同比增长 5.6%至 10.47 亿美元，2027 年将达到约 12 亿美元。半导体电 镀液市场中，铜互连电镀约 6+亿美元，镀银锡/锡近1 亿美元，先进封装镀铜约 3+亿美元，镀镍也有一定市场。而根据中国电子材料行业协会的数据，2021 年国内 集成电路封装用电镀液及配套试剂市场需求为 1.5 万吨，其中先进封装和传统封 装的需求量比例大约为 1:2。
格局方面，全球电镀液主要供应商包括美国杜邦、日本石原等，国内上海新阳、 艾森股份等厂商也实现了较高国产化率，封装领域超过 50%，尤其是传统封装领 域超过 75%。
光刻材料
在先进封装过程中用到的光刻材料包括封装光刻胶和封装 PSPI 光刻胶。光刻胶和 PSPI 均由光敏剂、高分子树脂材料和有机溶剂构成，且两类材料在光照后均会改 变材料的基本特性。但由于应用的不同，在树脂结构等方面会存在一定的差异。 光刻胶主要用于具体器件和线路的制作，制作完成后需清洗干净；PSPI 主要用于 制作集成电路中的阻挡层，用于特定绝缘和保护作用，形态完成后保留在晶圆上 无需去除。
光刻胶方面，根据曝光光源波长，又包括紫外宽谱（一般用于分立器件）、g line、 i line、KrF、ArF、EUV 等。而先进封装领域一般用到 g/i line 光刻胶。全球光刻 胶市场规模约百亿美元，主要下游为半导体、显示面板、PCB 等。半导体光刻胶 市场规模约 26 亿美元，其中 g/i line 占比相对较小。而根据中国电子材料行业协 会的数据，2022 年中国封装用 g/i line 光刻胶市场规模约 5.5 亿元。 市场格局方面，主要由日本 TOK、日本 JSR、美国杜邦、日本信越化学等主导， 封装领域也类似，由日本 TOK、日本 JSR、美国杜邦、德国默克等厂商主导。国 内厂商彤程新材（北京科华）、徐州博康、晶瑞电材等在半导体领域也已经实现 了一定程度的较好突破。
PSPI 方面，全球市场规模约 3+亿美元，下游包括面板、封装等，未来随着先进封 装以及柔性显示的快速发展，市场有望较快增长。全球 PSPI 市场主要由日本 Toray 主导，国内强力新材、鼎龙股份等厂商在下游领域也实现了一定程度的突破。
3、HBM 产业链部分国产厂商梳理
3.1、设备厂商
芯碁微装
公司于 2015 年成立，于 2021 年上市，是国内领先的直写光刻设备厂商，产品主 要用于 PCB 领域和泛半导体领域。公司在 PCB 领域，主要应用于 PCB 制造过程 中的线路层及阻焊层曝光环节，业务从单层板、多层板、柔性板等 PCB 中低阶市场向类载板、IC 载板等高阶市场纵向拓展。在泛半导体领域，应用场景涵盖 IC 封 装、先进封装、FPD 面板显示、IC 掩模版制版、IC 制造等领域，产品布局丰富。 2022 年，公司向引线框架、新型显示等领域进军，扩宽直写光刻新型应用场景。 在泛半导体领域：IC 载板方面，公司目前已储备 3-4um 解析能力，技术指标比肩 国际龙头企业；在制版光刻机领域，目前主流制程在 100-400nm 工艺区间，公司 将尽快推出量产 90nm 节点制版需求的光刻设备；在晶圆级封装领域，公司的 WLP 系列产品可用于 8/12inch 先进封装领域。在新型显示的 Mini/Micro LED 封装环 节中，公司 NEX 系列产品已经应用于 Mini LED 封装环节中；在引线框架领域， 公司实行大客户战略，利用在 WLP 等半导体封装领域内的产品开发及客户资源 积累，推动蚀刻工艺对传统冲压工艺的替代。
公司于 2011 年成立，于 2023 年上市。公司是检测设备与系统解决方案提供商， 主要从事新型显示器件检测设备的研发、生产和销售业务，产品广泛应用于以 AMOLED 为代表的新型显示器件制造中光学特性、显示缺陷、电学特性等功能检 测及校准修复，并逐步向存储测试设备领域延伸发展。 公司面向半导体存储器件行业布局了晶圆测试系统、老化修复系统、封装测试系 统等产品线，开展了 DRAM 测试机及探针卡预研，形成了 MEMS 探针卡连接系 统设计、老化修复系统调试及应用等阶段性技术储备，并实现了部分型号探针卡 的批量销售，个别型号测试设备也已经进入验证阶段。 在 AMOLED 检测设备领域，公司形成了 Cell/Module制程的丰富产品线，持续聚 焦客户痛点，充分利用长期积累沉淀的核心技术及量产经验，为客户输出高性价 比的检测解决方案，与行业主要客户合作关系保持稳定。同时，公司积极布局 Micro-LED、Micro-OLED 等微型显示领域。公司持续取得 Micro-LED 相关检测设 备订单。微型显示领域的有关技术开发、设备验证等工作有序开展。
公司成立于 2001 年，于 2017 年上市，在消费电子、半导体、新能源等智能组装 及检测方面具有较强的竞争优势和自主创新能力，公司产品主要运用于消费电子、 半导体、新能源等行业，适用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、 新能源零部件、锂电池、8 寸/12 寸晶圆等。
公司 2019 年收购 Optima 进入半导体领域。Optima 主要产品覆盖晶圆背面、边缘、 正面、Notch 等检测，客户覆盖全球一线晶圆厂商，已在半导体检查和量测设备 行业深耕多年，拥有深厚的技术积累。未来随着半导体检测、量测设备国产替代 进程不断加速，公司未来半导体业务有望保持高速增长。
3.2、材料厂商
兴森科技
公司于 1993 年成立，于 2010 年上市。公司专注于印制电路板产业，围绕传统 PCB 业务（样板快件及批量板）和半导体业务（IC 封装基板和半导体测试板）两大主 线开展，产品广泛应用于通信设备、服务器、工业控制及仪器仪表、医疗电子、 轨道交通、计算机应用、半导体等多个行业领域。 公司是中国本土 IC 封装基板行业的先行者之一，于 2012 年投资扩产进入 IC 封 装基板行业，积累了三星、长电、华天、瑞芯微、紫光等国内外头部芯片设计、 封装公司。目前，公司拥有 CSP、FC-CSP、SiP、FMC 和 PBGA 五类产品，最小 线宽/线距为 15/15μm，下游应用涵盖智能手机、平板电脑、服务器等领域。 公司现有 CSP 封装基板产能 3.5 万平方米/月。FCBGA 项目方面，珠海 FCBGA 封 装基板项目拟建设产能 200 万颗/月（约 6,000 平方米/月）的产线，已于 2022 年 12 月底建成并成功试产，目前良率持续提升，2023 年第二季度开启客户认证，等 待产品认证结束之后进入小批量生产阶段；广州 FCBGA 封装基板项目拟分期建 设 2000 万颗/月（2 万平方米/月）的产线，一期厂房已于 2022 年 9 月完成厂房封 顶，目前设备安装调试已基本完成，已进入内部制程测试阶段。
公司于 2010 年成立，于 2023 年上市，主要产品为环氧塑封料和电子胶黏剂，是 国内少数具备芯片级固体和液体封装材料研发量产经验的厂商。公司是国内环氧 塑封料龙头，公司应用于 SOT、SOP 领域的高性能类环氧塑封料产品性能已达到 了外资厂商相当水平，并在长电科技、华天科技等部分主流厂商逐步实现了对外 资厂商产品的替代，市场份额持续增长；应用于 QFN 的产品 700 系列产品已通过 长电科技及通富微电等知名客户验证，并已实现小批量生产与销售；应用于 FC、 SiP、FOWLP/FOPLP 等先进封装领域的相关产品正逐步通过客户的考核验证，有 望逐步实现产业化。在电子胶黏剂方面，公司重点发展应用于先进封装的 FC 底 填胶与液态塑封料（LMC），有望逐步实现放量。 华海诚科已与华天科技、通富微电、长电科技、富满微、扬杰科技、气派科技、 银河微电等下游知名厂商建立了长期良好的合作关系，并已发展成为部分主要封 装厂商的第一大环氧塑封料内资供应商。未来，公司高性能塑封料份额提升、先 进封装塑封料逐渐突破，FC 底填胶也将成为新的增长点。
公司成立于 1997 年，2010 年于深交所上市。从 2016 年以来，公司通过一系列并 购，深化产业布局，开拓产品多元化，目前已经拓展了半导体材料前驱体、电子 特气、硅微粉以及新型显示材料 TFT 光刻胶和彩色光刻胶等业务。目前公司客户 涵盖 SK 海力士、三星电子、东芝存储器、英特尔、台积电、长江存储、中芯国 际、合肥长鑫和上海华虹等海内外优质客户。 公司前驱体产品类型丰富，是目前全球领先的前驱体厂商之一。公司收购的韩国 前驱体厂商 UP Chemical 是全球领先的半导体级 SOD 和前驱体产品供应商，是 全球顶级储存芯片厂商 SK 海力士的核心供应商。目前公司前驱体产品覆盖硅类 前驱体、High-K 前驱体、金属前驱体，在 DRAM 可以满足全球最先进存储芯片 制程 1b、200X 层以上 NAND、逻辑芯片 3 纳米的量产供应。公司投资建设的江 苏先科宜兴工厂的一些前驱体产品已经在客户端做测试，预计 2023 年四季度可以 给客户做商业化的量产供应。
3.3、存储厂商
公司成立于 1998 年，2015 年在创业板上市，主要从事电子元器件分销业务，目 前已具备数据存储器、主控芯片、 模组等电子元器件产品提供能力，产品广泛应 用于云计算存储（数据中心服务器）、手机、电视、车载产品、智能穿戴、物联 网等领域。2023 年，公司与大普微等公司共同设立子公司海普存储，进入企业级 存储领域，业务主要为 SSD 存储产品的设计、生产和销售。 企业级 SSD 空间巨大，国产化率较低。艾瑞咨询预计，到 2026 年，中国企业级 固态硬盘市场规模将增至 669 亿元，2022-2026 年期间复合增速约为 23.7%，而 PCIe 固态硬盘市场份额比例将进一步于 2026 年增至 89.3%。目前，我国企业级 SSD 市场国产化率较低，长期被国际厂商垄断，随着国家对数据安全自主可控的 重视程度不断增加，作为数据存储直接载体的存储器国产化替代需求日益强烈。 公司通过成立海普存储，意在打破技术垄断，推进企业级 SSD 国产替代进程。
公司主要从事半导体存储器的研发设计、封装测试、生产和销售，主要产品及服 务包括嵌入式存储、消费级存储、工业级存储及先进封测服务。公司紧紧围绕半 导体存储器产业链，构筑了研发封测一体化的经营模式，在存储介质特性研究、 固件算法开发、存储芯片封测、测试研发、全球品牌运营等方面具有核心竞争力， 并积极布局芯片 IC 设计、先进封测、芯片测试设备研发等技术领域，产品可广泛 应用于移动智能终端、PC、行业终端、数据中心、智能汽车、移动存储等领域。 随着后摩尔时代的到来，晶圆制程微缩受限，晶圆级先进封装技术在推动芯片高 密度集成、性能提升、体积微型化和成本下降等方面的巨大潜力，先进封装技术 正成为集成电路产业发展的新引擎，随着凸块加工与倒装、扇入/扇出型封装、2.5D 封装、3D 封装等先进封装技术的发展以及国内产业链不断壮大，先进封装市场规 模迅速扩大。根据 Yole 预测，全球先进封装市场有望在 2027 年达到 650 亿美元 规模，2021-2027 年间年化复合增速达 9.6%，与传统封装相比，先进封装的应用 正不断扩大，预计到 2026 年先进封装将占到整个封装市场规模的 50%以上。从长 期来看，先进封装技术必将随着终端应用的升级和对芯片封装性能的提升而蓬勃 发展。公司拟投入募集资金 12 亿元，主要用于购置先进生产设备，研发先进生产 工艺，构建晶圆级先进封测能力。
3.4、封测厂商
通富微电
公司是一家国内领先、世界先进的集成电路封装测试服务提供商，专注于为全球 客户提供从设计仿真到封装测试的一站式解决方案。公司的产品、技术、服务覆 盖了人工智能、高性能计算、大数据存储、显示驱动、5G 等网络通讯、信息终端、 消费终端、物联网、汽车电子、工业控制等多个领域，满足了客户的多样化需求。 随着 ChatGPT 等生成式 AI 应用出现，人工智能产业化进入新阶段，根据 AMD 预 测，相关产业有望激发数据中心和 AI 加速器市场由 2023 年 300 亿美元市场规模 提升至 2026 年 1500 亿美元。2023 年 6 月，AMD 发布 AI 芯片 MI300，极大提升 了各类生成式 AI 的大语言模型的处理速度。随着高性能运算和 AI 火爆需求的释 放，拉动了新一轮先进封装需求的快速发展。此外，通过并购，公司与 AMD 形 成了“合资+合作”的强强联合模式，建立了紧密的战略合作伙伴关系；AMD 完成 对全球 FPGA 龙头赛灵思的收购，实现了 CPU+GPU+FPGA+AI 的全方位布局， 双方在客户资源、IP 和技术组合上具有高度互补性，有利于 AMD 在 5G、数据中 心和汽车市场上进一步迈进。公司是 AMD 最大的封装测试供应商，占其订单总 数的 80%以上，未来随着大客户资源整合渐入佳境，产生的协同效应将带动整个 产业链持续受益。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
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