2024HBM行业市场规模、设备材料国产替代空间及产业链国产厂商梳理分析报告_37页_4mb

报告摘要

2023年HBM行业分析研究报告总结

核心内容概述

HBM（High Bandwidth Memory）作为AI算力的核心载体，近年来需求持续高速增长。其通过TSV（硅通孔）和键合等先进封装工艺，实现DRAM芯片的垂直堆叠，显著提升了内存带宽、容量和能效，相较于GDDR5等传统内存技术具有明显优势。随着AI、HPC等领域的快速发展，HBM市场正加速迭代，存储大厂SK海力士、三星、美光等纷纷扩大产能，推动HBM技术向更高性能发展。

主要观点

HBM性能优势显著：HBM相比GDDR5在带宽、容量、功耗和体积方面具有明显优势，其带宽可达到819GB/s（HBM3）甚至1.2TB/s（HBM3E），且在AI训练与推理场景中应用广泛。
HBM技术持续迭代：从HBM1到HBM3E，HBM技术不断升级，单层DRAM容量从1GB提升至24GB，堆叠层数从4层发展到12层，I/O速率从1Gbps提升至9.2Gbps。
HBM制造工艺复杂：HBM制造过程涉及TSV、Bumping、键合、减薄、塑封等多个关键环节，这些工艺对设备和材料提出了更高要求。
HBM市场快速增长：预计2024年HBM3将占据市场60%份额，AI服务器出货量预计在2026年达到15%。
HBM产能扩张加速：SK海力士、三星、美光等存储大厂正加快HBM产能建设，其中SK海力士在2024年计划实现HBM3E量产，三星计划2024H2开始大规模生产。
HBM产业链上游设备材料迎来机遇：TSV、Bumping等工艺推动了上游设备和材料需求增长，国内厂商如华海清科、芯源微、盛美上海、拓荆科技等正在加快布局。
国产替代空间广阔：在封装基板、环氧塑封料、电镀化学品等环节，国内厂商已实现一定突破，部分产品在传统封装领域具备竞争力，但在先进封装领域仍处于发展初期。

关键信息

HBM技术优势

项目	GDDR6	GDDR6X	HBM2E	HBM3	HBM3E
DRAM density	2GB(per chip)	2GB(per chip)	24GB(per stack)	24GB(per stack)	24GB(per stack)
带宽	64GB/s	84GB/s	460GB/s	819GB/s	1.2TB/s
堆叠高度	-	-	4/8层	8/12层	8层
I/O 速率	1Gbps	2.4Gbps	3.6Gbps	6.4Gbps	9.2Gbps

HBM市场预测

2022-2024年HBM各代需求占比：HBM2E占比约50%，HBM3占比约39%。
2024年HBM3市场需求占比：预计达到60%。
2022-2026年AI服务器出货量：预计从120万台增长至约300万台，年复合增长率达22%。
2024年CSP对高阶AI服务器需求占比：Microsoft（20.2%）、Google（16.6%）、AWS（16%）、Meta（10.8%），合计超过60%。

HBM制造流程与工艺

HBM制造流程包括：前道晶圆制造、TSV工艺、Bumping工艺、键合、模塑、测试、切割等。其中，TSV和Bumping是HBM制造的核心增量工艺，对设备和材料提出了更高要求。

TSV工艺：通过在硅晶圆上打孔实现垂直互连，优势在于信号路径短、引脚数多、布线高效。
Bumping工艺：在晶圆上形成凸块，用于Flip Chip封装，提升互连密度和精度。
键合工艺：包括TCB（热压键合）、MR（批量回流焊）、Hybrid Bonding（混合键合）等，其中Hybrid Bonding因无需介质层，成为未来HBM堆叠的关键技术。
塑封工艺：采用环氧塑封料，如MR-MUF和TC-NCF方法，提升封装可靠性。

HBM封装成本构成

封装成本主要环节：TSV创建、TSV暴露、Bumping、键合、塑封等。
成本占比：TSV创建（18%）、TSV暴露（12%）、封装（15%）、Bumping（3%）、测试（1%）等。

HBM制造设备与材料市场

HBM制造设备：包括光刻机、刻蚀机、沉积设备、清洗机、CMP设备等，全球市场规模约数百亿美元。
关键设备厂商：如DISCO、Besi、ASMPT、KLA等，国内厂商如华海清科、芯源微、盛美上海、拓荆科技等正在加速布局。
HBM封装材料：包括环氧塑封料、封装基板、电镀化学品等，全球市场规模约280亿美元。
封装基板：主要分为FC BGA/PGA/LGA、FC CSP/FC-BOC、WB PBGA/CSP、SIP/Module等，其中FC BGA/PGA/LGA市场占比最大。
环氧塑封料：主要应用在传统封装和先进封装中，如注塑成型和压缩成型法，国内厂商如华海诚科、衡所华威已实现部分国产化突破。