一、事件驱动

1、英伟达AI芯片H200，首次采用HBM3e，显存和带宽显著提升。

2、2024年2月美光宣布量产HBM3e内存，将供货英伟达。

美光科技宣布批量生产HBM3E高带宽内存，其24GB8H HBM3E产品将供货英伟达，并将应用于NVIDIA H200 TensorCore GPU。

3、英伟达新一代 GPU B100的HBM容量提升。

B100 GPU相较H系列，整体效能大幅提升。除搭载的散热技术也从原先的风冷升级为液冷外，HBM的内存容量比H200芯片要高出约40%。

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4、HBM量价齐升，三大厂商海力士、三星、美光积极扩产。

2023年海力士市占率预计为53%，三星市占率38%、美光市占率9%。三大厂商纷纷扩产，其中龙头海力士2024年预计扩产2倍，采用最先进10nm技术，其中大部分为HBM3e填充。

二、HBM介绍

（一）什么是HBM？

HBM，英文HighBandwidthMemory，即高带宽存储器，用于GPU与CPU之间的高速数据传输，主要应用场景集中在数据中心高性能服务器的GPU显存，小部分应用于CPU内存芯片。

HBM 的独特性主要体现在堆叠与互联上。HBM通过使用先进封装（如 TSV 硅通孔技术、微凸块技术）垂直堆叠多个 DRAM（存储器），与 GPU 通过中介层互联封装在一起，在较小的物理空间里实现高容量、高带宽、低延时与低功耗。

HBM的处理速度迭代，其实就是堆叠的DRAM 芯片越来越多。目前海力士发布HBM3的增强版HBM3e，带宽更升级至1TB/s，预计HBM4于2026年发布。

按照海力士官网表述：HBM3E的数据处理速度， 相当于在1s内下载230部全高清（FHD）级电影（每部5GB）。

（二）为什么是HBM？

1、目前主流显卡使用显存为GDDR5，存在以下痛点：

消耗大量PCB面积：GPU核心周围分布12/16颗GDDR5芯片，而GDDR芯片尺寸无法继续缩小，占据更大空间，同时也需要更大的电压调节模块；

GDDR5的功耗提升已经达到了对GPU性能提升产生负面影响的拐点：未来继续不断增长的内存功耗会阻碍GPU性能提升。

2、高带宽是HBM的最大优势。

前面说了，HBM是把多个DDR 芯片堆叠后和 GPU封装在一起以实现大容量、高带宽。

从技术角度看，HBM 使 DRAM 分布从2D 转变为3D，利用了空间、缩小面积，符合半导体行业小型化、集成化的发展趋势。换句话说，同样大小的面积，HBM堆料更多，性能更好。

因此，HBM在低功耗、超带宽、小尺寸等方面优势显著。

三、什么是硅通孔技术（TSV）？

下文详细讲HBM产业链之前，有必要先简单介绍下TSV技术，这个技术属于先进封装技术的一种，正是HBM采用TSV技术引起了对下文一连串细分产业的需求。

1、硅通孔技术TSV（Through Silicon Via），是通过硅通道垂直穿过组成堆栈的不同芯片或不同层实现不同功能芯片集成的先进封装技术。

2、TSV主要通过铜等导电物质的填充完成硅通孔的垂直电气互连，减小信号延迟，降低电容、电感，实现芯片的低功耗、高速通信，增加带宽和实现器件集成的小型化需求。TSV 让垂直堆叠多个芯片成为可能。

→TSV 通孔填充对性能至关重要，铜凭借超低电阻率和成本，是最合适的填充材料；

3、TSV 成本结构中通孔填充占比 25%，TSV 填孔镀铜工序是整个TSV工艺里最核心、难度最大的工艺。因而驱动电镀市场规模增长；

→电镀设备、电镀液：电镀液为先进封装材料中第一大单品。

4、TSV 生产流程涉及到深孔刻蚀、PVD、CVD、铜填充、微凸点及电镀、清洗、 减薄、键合等二十余种设备，其中：

深孔刻蚀、气相沉积、铜填充、清洗、CMP去除多余的金属、晶圆减薄、晶圆键合等工序涉及的设备最为关键；

5、HBM需要进行 KGSD（Known Good Stacked Die）测试，带动测试需求。

6、HBM 高带宽特征拉动键合需求，从 μbump 到 TCB/混合键合，带动对固晶步骤和固晶机的需求。

四、HBM产业链梳理

（一）设备端：

1、前道环节：

HBM 需要通过TSV 硅通孔技术进行垂直方向连接，带动 TSV刻蚀设备需求；

薄膜沉积设备（ALD 设备）可以实现高深宽比、极窄沟槽开口的优异台阶覆盖率及精确薄膜厚度控制，在HBM 中先进 DRAM 加工工艺和TSV 加工工艺中是必不可少的工艺环节。

2、中段环节：HBM 带动更多晶圆级封装设备需求；

涉及光刻机、涂胶显影设备、薄膜设备、电镀设备、刻蚀设备、清洗设备、量测设备等。

3、后道环节：

多芯片堆叠带动固晶等封装设备、存储芯片测试设备HBM目前良率偏低，带动测试设备。

（二）材料端：

1、球硅和 Low α球铝：

HBM 是提高存储芯片间互通能力的重要解决方案，但这种堆叠会带来封装高度提升、散热需求大的问题。

颗粒封装材料（GMC）中就需要添加 TOP CUT20um以下球硅和 Low α球铝。Low-α射线球形氧化铝产品属于一种先进的芯片封装材料，主要作为满足高端性能需求的电子封装功能填料，可应用于高算力、高集成度、异构芯片等高散热需求的封装场景，下游主要是大数据存储运算、人工智能、自动驾驶等领域。球硅和 Low α球铝需通过 GMC 封装材料厂商间接供货。

此外，根据券商的推演，芯片层间材料 EMC（特种环氧树脂），以及芯片间（液冷/浸润）整体电源管理方案（PMIC）具有潜在升级空间。

2、半导体前驱体材料：

半导体前驱体材料是应用于薄膜沉积工艺的核心材料，主要应用在半导体集成电路存储、逻辑芯片的制造环节。

3、环氧塑封料：

超90%的集成电路采用环氧塑封料（EMC）作为包封材料；其中，饼状主要用于传统封装；片状、颗粒状（GMC）和液态（LMC）主要用于先进封装。

海力士技术领先，核心在于 MR-MUF 技术。MR-MUF（Mass reflow bonding with molded underfill,批量回流模制底部填充）是海力士的高端封装工艺，通过将芯片贴附在电路上，在堆叠时，在芯片和芯片之间使用一种称为液态环氧树脂塑封（Liquid epoxyMolding Compound，LMC）的物质填充并粘贴。LMC具有可中低温固化、 低吸水率以及高可靠性等优点。

4、芯片级underfill

HBM是一种基于3D堆叠工艺的dram内存芯片，由多层dram堆叠，每一层dram之间通过bump焊接到一起，bump非常脆弱，需要用underfill填充保护，起到应力平衡的作用。

5、IC 载板

先进封装技术发展推动 IC 载板需求。IC载板是封装环节最关键的原材料之一，建立 IC 芯片与 PCB 板之间的讯号连接，可为芯片提供电连接、保护、制成、散热等功效，相较于普通 PCB，IC 载板具有高密度、高脚数、高性能、小型化及轻薄化特点。

根据基材可以分为BT载板、ABF载板等：

1）对于ABF载板，AI芯片将主要使用ABF载板；2.5/3D封装同样将主要使用ABF载板作为封装基板；此外芯片制程升级带来的ABF载板尺寸及层数升级，加大了对整体ABF载板产能消耗，也拉动了ABF载板的需求增长。ABF载板上游关键原材料ABF膜扩产意愿不足。

2）对于BT载板而言，其主要下游是存储及射频领域，目前存储领域以韩系、美系厂商为主导，国内自给率低，但是长存、长鑫的成长引领国内存储领域高速发展。

6、内存拓展需求催涨CXL（计算高速链路）及PCIe芯片（外围组件互连高速）需求。美光和海力士都是用CXL来连接HBM和GPU/CPU。

五、重点公司梳理

（重点关注与海力士、三星、美光、AMD、华为等深度绑定的公司）

（一）封测端

通富微电：国内顶级2.5D/3D封装平台及超大尺寸FCBGA研发平台，为客户提供晶圆级和基板级Chiplet封测解决方案，已量产多层堆叠NAND Flash及LPDDR封装，是国内首家完成基于TSV技术的3DS DRAM封装开发的封测厂。公司通过收购AMD苏州及AMD槟城各85%股权，与AMD深度绑定。

长电科技：公司封测服务覆盖DRAM、Flash等，在16层NANDflash堆叠、35um超薄芯片制程能力、Hybrid异型堆叠等方面行业领先。

太极实业：子公司海太半导体与海力士签订5年合作协议，海力士持有海太半导体45%股权，海太为海力士提供DRAM封装服务。

深科技：收购沛顿科技切入存储封测，沛顿专注高端封测，具备DDR5、LPDDR5封测量产能力。沛顿Bumping项目已通过小批量试产，聚焦FC倒装工艺、POPt堆叠封装技术的研发、16层超薄芯片堆叠技术的优化。

国芯科技：正在研究规划HBM内存的2.5D芯片封装技术，积极推进chiplet技术的研发和应用；

2023年11月互动：与合作伙伴正基于先进工艺开展流片验证相关chiplet芯片高性能互联IP技术工作，和上下游合作厂家积极开展包括HBM技术在内的高端芯片封装合作，前期目标主要用于公司客户定制服务产品中。

晶方科技：23年8月互动，TSV，微凸点，硅基转接板，异构集成技术等是HBM集成应用中使用的一系列关键技术，公司专注于晶圆级TSV等相关先进封装技术。

（二）设备端

赛腾股份：收购全球领先的晶圆检测设备供应商日本OPTIMA进军晶圆检测装备领域，产品涉及固晶设备、分选设备，晶圆包装机、晶圆缺陷检测机、倒角粗糙度量测、晶圆字符检测机、晶圆激光打标机、晶圆激光开槽机等，通过OPTIMA切入三星、 SK siltron、sumco等大客户供应链。

中微公司：国内刻蚀设备龙头，TSV 设备主要供应商。公司8英寸、12英寸的Primo TSV 200E、Primo TSV 300E在晶圆级先进封装、2.5D封装和微机电系统芯片生产线等订单充沛，在12英寸的3D芯片的硅通孔刻蚀工艺上得到成功验证。

 拓荆科技：半导体薄膜设备，ALD量产规模逐步扩大，随着存储芯片主流制造工艺已由2D NAND发展为3D NAND结构，结构的复杂化导致对于薄膜沉积设备的需求量逐步增加，同时3D NAND FLASH芯片的堆叠层数不断增高，从32/64层逐步向更多层及更先进工艺发展，提升对于薄膜沉积设备的需求。雅克科技是 ALD 前驱体核心供应商，拓荆科技是 ALD 设备核心供应商。

亚威股份： 海力士HBM存储测试设备 。子公司苏州芯测电子收购的韩国GIS是海力士HBM存储测试设备核心供应商，供货于海力士、安靠等行业龙头。目前产品也在长鑫长存送样验证中。

与关联方共同投资的威迈芯材，目前已经完成了对韩国WIMAS100%股权的收购。韩国WIMAS主要从事半导体化合物的研究、制造和销售，主要产品包括PAG（光致产酸剂）、TDMAZ（锆前驱体）、PI（光触媒）等半导体高端光刻胶的核心主材料。"

新益昌：固晶机。公司以固晶机业务为基，拓展焊线机和分选设备，与通富微电、华天科技、扬杰科技等客户合作紧密；2021年封测设备中的焊线机和固晶机国产化率仅3%，国产替代空间广阔。

深科达：固晶机。公司研发的高精度倒装固晶机目前已研发成功将交付客户进行验证；公司半导体设备主要包括半导体测试分选一体机、固晶机、探针台等；公司半导体设备主要客户包括扬杰科技、通富微电、银河微电、苏州固锝等。

凯格精机：在封装领域，储备产品有：LED固晶设备、MiniLED固晶设备、半导体固晶设备、半导体点胶设备及植球设备；公司半导体领域的专用设备可适用部分存储芯片封装环节中的固晶工序,封装类型有QFN、DFN 、SMA、SOD等。

华亚智能：海力士维修 。国内领先的半导体设备领域高端精密金属结构件制造商；公司设备维修业务主要集中在半导体设备的泵体、阀门等部件维修；已经和海力士、三星等客户开展合作。维修业务在公司整个主营业务中占比不大。

半导体设备太多了，就不一一举例，还可具体关注：

北方华创（刻蚀、薄膜、清洗等）、芯源微（涂胶显影、清洗）、盛美上海（电镀、清洗、涂胶显影、抛光、刻蚀）、中科飞测（检测）、长川科技（测试设备，测试机、分选机）、华峰测控（测试设备）、金海通（测试设备）等。

（三）材料端

雅克科技：2016年收购控股UP Chemical，UP Chemical自04年成为海力士前驱体核心供应商，多年深度绑定。

联瑞新材：国内硅微粉龙头。持续聚焦高端芯片AI、5G、HPC封装，异构集成先进封装Chiplet、HBM，以及新一代高频高速覆铜板，推出多种规格低CUT点Low微米/亚微米球形硅微粉，低CUT点Lowα微米/亚微米球形氧化铝粉，高频高速覆铜板用低损耗/超低损耗球形硅微粉，新能源电池用高导热微米/亚微米球形氧化铝粉。

产品：芯片封装用环氧塑封材料（EMC）、液态塑封材料（LMC）和底部填充材料（Underfill）等封装材料厂商，以及覆铜板、热界面材料、胶黏剂、先进绝缘品、蜂窝陶瓷、3D 打印、齿科材料等领域；

公司部分客户是全球知名的 GMC 供应商，公司配套供应 HBM 封装材料 GMC 所用球硅和 Low α球铝，属于 HBM 芯片封装材料的上游材料，需通过 GMC 封装材料厂商间接供货。

壹石通：公司布局记忆体封装用Low-α高纯石英及Low-α高纯氧化铝制备技术、Low-α粉体制备技术、球形化生产工艺等核心技术，已具备Low-α射线球形氧化铝的产业化能力。目前日韩客户已陆续送样验证，客户初步反馈良好。Low-α球形氧化铝粉体在EMC或GMC中的体积填充率大约在80%-90%，有望受益HBM出货量增加。

华海诚科：国内环氧塑封材料龙头，主要产品为环氧塑封料和电子胶黏剂，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公司。应用于先进封装的颗粒状环氧塑封料（GMC）以及 FC 底填胶等已通过客户验证，液态塑封材料（LMC）正在客户验证过程中。

公司2023年8月投资者关系活动记录：公司颗粒状环氧塑封料（GMC)可以用于HBM的封装，相关产品已通过客户验证，现处于送样阶段。

飞凯材料：公司生产的先进封装产品有应用于先进封装领域的湿制程电子化学品如显影液、蚀刻液、剥离液、电镀液等，还有生产应用于集成电路传统封装领域的锡球、环氧塑封料等；

目前公司环氧塑封材料产品包括液体封装材料LMC及GMC颗粒封装料，液体封装材料LMC已经量产并形成少量销售，颗粒填充封装料GMC尚处于研发送样阶段（2307互动）

凯华材料：主要产品是环氧粉末包封料（主要应用于下游的电阻电容，包括陶瓷电容、压敏电阻等器件）、环氧塑封料（主要应用于半导体封装以及部分陶瓷电容等器件的贴片化（贴片的分离器件））两款产品，环氧粉末包封料占比较大，约占90%。

宏昌电子：国内电子级环氧树脂领域的龙头。与晶化科技合作开发“先进封装增层膜新材料”，该增层膜新材料应用于半导体 FCBGA（倒装芯片球栅格阵列）等先进封装制程使用之载板中。主要合作内容： ①现有产品国产化认证推广：晶化公司已具有八年集成电路先进封装材料布局钻研，其封装增层膜产品已有厂商验证通过，技术在行业内较成熟领先，双方将合作通过公司平台，国产化向下游客户认证推广“增层膜新材料”。 ②下世代产品开发：基于公司在高频高速树脂及板材方面技术积累，双方将合作开展下世代“增层膜新材料”，技术内容以低介电损耗（Low Df）树脂体系为基础，开发高端增层膜，应用于FCBGA， FCCSP(倒装芯片级封装)等先进封装制程。 

圣泉集团：公司电子化学品主要包括电子级酚醛树脂、特种环氧树脂、光刻胶树脂等产品，主要应用于覆铜板、PCB电子油墨、EMC封装材料、显示面板用光刻胶等领域。四官能UV遮蔽环氧树脂唯一国产企业。

山东华鹏：收购的赫邦化工切入环氧树脂领域。

神工股份：存储刻蚀零部件上游龙头。主业是大直径硅材料、硅零部件等，其中大直径硅材料直接销售给日韩等知名硅零部件厂商，再通过 Lam、TEL 最终销售给三星、台积电等制造厂商，是三星等核心存储厂商的刻蚀零部件源头供应商。此外，硅零部件产品已经进入长江存储、福建晋华等本土存储制造厂商供应链。

天承科技：主要产品为 PCB 专用电子化学品，为应用于高端 PCB 生产中沉铜、电镀、铜面处理等环节的专用电子化学品，主要客户包括深南电路、兴森科技、崇达技术、博敏电子等国内知名 PCB 企业，在中国大陆高端市场中份额位居第二，市占率约为 20%。

德邦科技：公司DAF膜、Underfill、Lid框胶、Tim1等多款产品可应用于倒装芯片封装（Flip chip）、晶圆级封装（WLP）、系统级封装（SiP）和2.5D封装、3D封装等先进封装工艺。

（四）代理商

香农芯创：主要从事电子元器件分销业务；已经积累众多优质的原厂授权资质，先后取得全球前三家全产业存储器供应商之一的海力士、全球著名主控芯片品牌MTK、国内存储控制芯片领域领头厂商兆易创新的授权代理权；分销平台-联合创泰为海力士的HBM产品国内代理，同时计划与海力士合作开展存储模组业务。

雅创电子：拟收购WE公司，WE为海力士、三星等国际知名厂商的代理商，主要分销的产品为存储芯片，其销售占比为70%-75 %

商络电子：国内领先的电子元器件分销商之一，也代理存储产品等，拥有超过90项知名原厂的授权，向4000余家客户销售约4万种电子元器件产品。在存储芯片领域，先后取得了长鑫存储、兆易创新的代理资质，是长鑫重要的合作伙伴。

本文主要参考：

1、浙商证券2023年11月19日研究报告《HBM专题（一）》；

2、太平洋证券2024年1月25日研究报告《算力系列报告（一）：AI服务器催化HBM需求爆发》；

3、华金证券2024年3月4日研究报告《走进“芯”时代系列之七十六：HBM之“设备材料”深度分析》

4、中邮证券2023年7月31日研究报告《进封装关键技术——TSV 研究框架》