先进封装产业与键合技术发展驱动键合设备市场空间
核心内容概述
本文主要分析了先进封装技术与键合设备的发展趋势,探讨了键合技术在半导体封装中的重要性及其在不同应用场景下的演进。同时,梳理了键合设备的主要厂商和投资标的,重点聚焦于HBM(高带宽存储器)和CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)等高端封装技术对键合设备的需求增长,以及国内企业在该领域的布局和发展机遇。
主要观点
1. 半导体封装工艺与键合设备的关系
- 键合工艺是半导体封装的关键步骤之一,包括永久键合和临时键合,其中倒装芯片键合(Flip Chip Bonding)和混合键合(Hybrid Bonding)是当前主流的先进封装方式。
- 混合键合通过直接铜-铜键合,无需中介物,实现更小的互连间距和更高的互联密度,是未来封装技术发展的方向。
- 键合设备的升级与迭代是推动终端市场(如AI、电动汽车)持续发展的关键因素之一。
2. AI与高性能计算推动键合设备需求增长
- HBM作为高性能计算和AI的重要组件,其技术不断升级,从HBM1到HBM4,带宽和性能显著提升。
- HBM的封装中,键合设备成本占比约15%,随着HBM需求激增,键合设备市场空间快速扩大。
- CoWoS技术是实现HBM与逻辑芯片共封装的主流方式,其对键合设备的需求也同步增长。
3. 键合技术演进与设备升级
- TCB(热压键合)已广泛应用于HBM封装,但随着I/O间距缩小至10微米以下,无助焊剂TCB和混合键合成为主流。
- 混合键合具有更高的精度(如0.5-0.1微米),更小的芯片尺寸,以及更高的互联密度,是未来先进封装技术的代表。
- 混合键合设备的市场空间预计在2030年达到28亿至35亿欧元。
关键信息
1. 键合技术分类
| 键合方式 |
说明 |
应用场景 |
| 永久键合 |
无需解键合,提供牢固连接 |
存储器、逻辑器件、3D集成 |
| 临时键合 |
提供机械支撑,便于晶圆减薄和加工 |
超薄芯片、封装工艺 |
| 倒装键合 |
通过焊料凸点实现芯片与基板连接 |
AI、HBM、3D NAND |
| 混合键合 |
无凸块、无中介物,实现超密连接 |
3D NAND、HBM、SoIC、CMOS图像传感器 |
2. 键合设备市场趋势
| 年份 |
全球HBM封装设备市场空间(亿元) |
全球CoWoS设备市场空间(亿元) |
中国HBM设备市场空间(亿元) |
中国CoWoS设备市场空间(亿元) |
| 2023 |
70.7 |
7.1 |
21.2 |
2.1 |
| 2024 |
114.5 |
10.3 |
28.0 |
2.5 |
| 2025 |
143.1 |
12.9 |
32.4 |
2.9 |
3. HBM与CoWoS的键合方式演进
- HBM3E:采用MR-MUF工艺,良率提升至80%。
- HBM4/5:预计采用混合键合技术,实现更高密度和更优性能。
- CoWoS:采用TCB键合设备,实现高密度互联,成为AI服务器的主流封装方式。
4. 海外主要键合设备厂商
| 公司 |
国家 |
主要产品 |
市场份额 |
| EVG |
奥地利 |
支持多种键合技术 |
全球先进封装设备市场龙头 |
| SUSS |
德国 |
XB8、XBC300等 |
高精度键合设备 |
| Besi |
荷兰 |
混合键合设备(如8800) |
混合键合设备领先 |
| ASMPT |
新加坡 |
LITHOBOLT系列 |
支持D2W混合键合 |
| Hanmi |
韩国 |
TCB设备 |
HBM主要供应商 |
5. 国内键合设备厂商进展
| 公司 |
产品 |
技术突破 |
应用领域 |
| 拓荆科技 |
混合键合设备(Dione300)、表面预处理设备(Propus)、套准量测设备(Crux300) |
实现12寸晶圆混合键合 |
HBM、3D NAND、CIS |
| 芯慧联 |
D2W混合键合设备(SIRIUS RT300)、W2W混合键合设备(CANOPUS RT300) |
已实现产业化 |
2.5D/3D封装 |
| 快克智能 |
TCB键合设备 |
预计2025年二季度完成样机研发 |
高端封装 |
| 芯源微 |
自动化临时键合及解键合设备 |
针对Chiplet方案 |
InFO、CoWoS、HBM |
| 华卓清科 |
混合键合设备(UP-UMA®HB300)、熔融键合设备(UP-UMA®FB300) |
高端设备研发 |
HBM、Chiplet、SoIC |
投资标的与估值分析
| 公司 |
代码 |
2025年3月19日股价(元) |
2025年3月19日市值(亿元) |
2023年收入(亿元) |
2023年净利润(亿元) |
2023年毛利率 |
2024年收入(亿元) |
2024年净利润(亿元) |
2024年PE |
| Besi |
BESI.AS |
847.27 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 拓荆科技 |
300811.SZ |
- |
- |
12.1 |
2.4 |
50.84% |
16.7 |
3.3 |
- |
| 百傲化学 |
603389.SH |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
结论
随着AI、高性能计算和5G等终端市场的快速发展,键合技术不断演进,推动了键合设备的市场需求增长。混合键合、无焊剂TCB等先进工艺成为主流,而HBM和CoWoS等技术的应用进一步扩大了键合设备的市场空间。国际厂商占据主导地位,但国内厂商也在加速布局,随着国产替代进程的推进,国内键合设备市场将迎来新的发展机遇。