报告行业投资评级 报告未提及行业投资评级相关内容 报告的核心观点 终端市场发展与键合设备迭代相互驱动,键合技术发展为设备厂商带来机遇,AI产业浪潮推动键合设备发展,行业主要由国际巨头主导,国内厂商有国产替代机遇 [20][26][86] 根据相关目录分别进行总结 终端市场发展与键合设备迭代互为驱动 - 半导体后道封装工艺含背面研磨、划片、芯片键合等步骤,键合分传统和先进方法,传统用芯片键合和引线键合,先进用倒装芯片键合技术 [12] - 晶圆键合分永久键合和临时键合,永久键合保证封装组件永久性,临时键合为超薄晶圆提供支撑 [14][16] - AI、电动汽车等终端应用驱动键合设备市场增长,光刻和键合设备升级支撑下游市场迭代,2024 - 2026年组装设备市场预期增长59% [20] - 摩尔定律推动先进封装发展,键合技术主线是实现更高密度互联和更小封装尺寸,未来无焊剂混合键合工艺有望引领封装范式转变 [23] 键合技术发展带来设备厂商机遇 - 不同键合方式有不同应用场景,设备呈多样化并存局面,部分晶圆键合设备从MEMS领域应用到先进封装领域,向自动化、集成化发展 [26] - 倒装芯片起源于20世纪60年代,采用回流焊等键合方案,与传统引线键合相比有尺寸小、密度高、性能好等优点 [29] - 随着互连密度增加和间距缩小,回流焊工艺缺陷率提高,TCB热压键合应运而生,解决了标准倒装芯片的主要问题 [30][33] - 标准TCB工艺需用助焊剂,互连间距缩小后助焊剂难清除,无助焊剂TCB可提高互连可靠性,但需更严格工艺控制且吞吐量低 [35] - 混合键合可实现更精细连接和更高性能,有更短互联距离、更高互联密度等优势,但也面临良率、工艺控制等挑战 [37] - 混合键合已用于高端逻辑器件商业化生产,预计未来三年显著增长,2030年市场空间达28亿 - 35亿欧元 [43] - 混合键合有W2W和D2W两种方法,W2W对准精度、吞吐量和键合良率高,但限制异构集成灵活性;D2W更灵活,但难度大、良率低 [47][49] AI产业浪潮下的键合技术快速发展 - 高带宽存储器(HBM)通过硅通孔垂直堆叠多个DRAM提升数据处理速度,自2013年诞生后不断迭代,SK海力士已推出12层HBM4 [60] - HBM制造核心技术是TSV“连接”和封装“堆叠”,组装在总成本中占比15% [62] - HBM产品开发初期用“TSV + Bumping” + TCB键合方式,随着堆叠层数增加,SK海力士引入MR - MUF技术,更高层数生产中三大厂商预期用混合键合 [65] - MR - MUF技术能同时加热和互联垂直堆叠芯片,散热性能比TC - NCF技术提高36%,无助焊剂TCB可缩小I/O间距,I/O间距小于10μm时需混合键合 [68] - 随着HBM和3D封装商业化,TC键合机市场快速增长,HBM厂商扩产使键合设备厂商订单和收入增加 [69] - 三大HBM厂确定在HBM5使用混合键合技术,混合键合技术可增加I/O数量、缩小芯片间隙、改善散热性能,但面临设备投资、技术问题等挑战 [72] - CoWoS是HBM与CPU/GPU逻辑芯片共封装的主流工艺,ASMPT在芯片到基底应用获得可观TCB订单,2024年新增半导体设备订单同比增长36.7% [76] - 台积电的SoIC先进封装技术基于混合晶圆键合,Besi 2024年混合键合收入、订单和采用量显著增加 [77][78] - 测算全球AI服务器拉动的HBM和CoWoS需求量对应的键合设备市场空间均增长,国内厂商加快HBM、2.5D/3D封装突破与产能建设,为国产键合设备厂商带来机遇 [81][82] 设备厂商和投资标的梳理 - 晶圆键合设备领域由国际巨头主导,2023年全球前五大厂商占约86.0%市场份额,先进封装设备国产化率低,HBM产业链关键设备端国产化率不足5% [86] - 随着AI驱动先进封装放量,TC Bonding和Hybrid Bonding设备厂商快速增长,国内设备厂商加快研发和推进,有望迎来发展机遇 [89] - 韩美半导体与SK海力士合作研发TC键合机,2023 - 2024年6月股价上涨超1300%,收入从2023年的8亿元增长到2024年的28亿元 [94] - BESI 2024年81%收入来自晶圆键合事业部,50%订单来自AI相关封装,混合键合收入同比增长2倍,订单增加1倍以上,股价22年底开始上涨,到24年3月涨幅超190% [97] - 拓荆科技专注于薄膜沉积和混合键合设备研发,2024年营业收入同比增长51.70%,混合键合设备成为新增长点,相关产品获客户订单 [100] - 百傲化学与苏州芯慧联合作开展先进半导体设备研发,芯慧联首台D2W和W2W混合键合设备出货,百傲化学子公司参股和控制芯慧联相关股权 [101][102] - 梳理了Besi、HANMI等公司的估值情况,包括股价、市值、收入、净利润、毛利率、PE等指标 [111]
机械:先进封装产业+键合技术发展,共驱键合设备广阔空间
华安证券·2025-03-20 19:00