报告行业投资评级 - 报告对先进封装行业给予“增持”评级 [1] 报告核心观点 - 先进封装驱动键合设备放量与升级，短期受HBM扩产和GPU/ASIC需求驱动，热压键合设备（TCB）是确定性最高的设备环节之一 [2] - 未来随着HBM升级和3D Logic芯片需求增长，混合键合设备（HB）有望在高端场景不断渗透 [2] - 混合键合的投资价值不仅在于设备需求增长，更在于平台化带来的设备价值提升及产业链价值外溢 [4] 1. AI驱动先进封装升级，键合设备成为核心受益环节 - AI算力需求推动半导体Capex持续向HBM、先进逻辑和先进封装环节集中，推动键合设备从传统Die attach/FC向TCB/HB持续升级 [7] - 键合/贴片类设备是中后道封装中价值量最大的设备类别之一，市场规模占比约44% [7] - 据Global Market Insights，2025年全球键合设备市场规模约23亿美金，至2031年将增长至约36亿美金，至2035年增长至约52亿美金，2026-2035年CAGR约8.5% [12] - 前五大键合设备厂ASMPT（18%）、Besi（17%）、K&S（15%）、EVG（9%）和SUSS（7%）合计占据约66%市场份额 [12] - 键合设备已从传统引线键合发展为倒装键合（FC）、热压键合（TCB），未来混合键合设备（HB）预计将迎来较大增量 [11] - 目前2.5D/3D先进封装中，TCB主要用在台积电CoWoS、Intel Foveros和存储厂商的HBM等 [16] - 未来Intel Foveros Direct 3D、SoIC部分系列以及HBM5等有望采用混合键合技术 [17] - HBM制造所需TCB设备主要参与者包括Hanmi、ASMPT和SEMES（三星子公司）等 [18] - Hanmi向SK海力士及美光供应HBM用TCB设备，ASMPT已获得多家HBM厂商订单，并已向头部HBM客户交付用于HBM4 12H量产的批量设备 [18] - 混合键合方面，Besi已获得混合键合设备订单，ASMPT于2025年完成客户验收并增加设备出货 [18] 2. 热压键合TCB：先进封装的关键赋能技术 2.1. TCB：HBM扩产驱动TCB设备进入高景气周期 - TCB由Intel和ASMPT联合开发，在2014年导入量产 [21] - TCB与传统倒装芯片键合相比具备多项优势：极高对准精度、微米级精密调控、极佳平整度、有效降低器件翘曲、严格遵循温度压力及垂直位移曲线 [21] - HBM是TCB设备最具确定性的增量来源之一，HBM产能扩张和堆叠层数提升共同驱动TCB设备需求增长 [23] - 2025年JEDEC放宽HBM4高度要求，将12层及16层垂直堆叠的HBM4高度放宽至775微米 [23] - 据Trend Force，JEDEC考虑再次放宽HBM高度限制，可能提高至900微米 [23] - HBM后续产品正在向20层DRAM升级，将在短期内持续拉动TCB设备需求 [23] - TCB键合设备市场主要厂商包括韩美半导体、SEMES、韩华SemiTech、东丽Toray、新川Shinkawa以及ASMPT等 [25] - 韩美半导体在HBM TCB键合机市场上拥有最高市场占有率 [25] - ASMPT优势在先进逻辑客户，26H1营收中先进封装占比已达30%，25年全年TCB业务营收同比增长146% [25] - ASMPT远期目标在整个TCB市场占据30%-40%市场份额 [25] - 逻辑领域，ASMPT的TCB设备占据C2S主导地位，26年7月新增OSAT厂50+台C2S TCB订单 [26] - 存储领域，ASMPT针对HBM4-12Hi的TCB解决方案获得多家客户订单，用于16Hi的有助焊剂TCB设备进入样品测试阶段，Fluxless-TCB也进入认证阶段 [26] 2.2. Fluxless TCB：TCB向更小pitch演进的重要技术路线 - 当互连间距缩小到40μm以下时，传统TCB助焊剂清洗难度提升，引发良率下降 [27] - HBM键合正在从传统TCB向无助焊剂TCB方法转变，采用甲酸蒸汽或等离子清洗等先进方法 [27] - 无助焊剂热压键合设备主要用于逻辑芯片，如ASMPT已获得某先进逻辑客户的C2W AOR无助焊剂TCB设备订单 [30] - 从HBM4e开始，存储厂商开始考虑无助焊剂热压键合技术，K&S已实现Fluxless TCB设备量产 [30] - 预计2026-2027年存储厂商依旧偏向使用传统热压键合，到2028年左右flux-less TCB可能迎来更多需求 [30] - Fluxless TCB本质上仍是传统TCB向更小pitch工艺演进的工艺升级，客户导入成本和工艺迁移难度更低 [31] 3. 混合键合HB：长期技术升级方向，D2W决定市场弹性 3.1. 从性能优势到系统经济性，混合键合放量拐点将至 - 混合键合可实现芯片间铜-铜和氧化物-氧化物的直接连接，无需微凸块辅助结构 [33] - 若以单互联成本为衡量标准，混合键合仅为TCB方案成本的1/10 [32] - 当堆叠层数从8层迈向16层甚至20层时，TCB方案所需ubump数量呈指数级增长，混合键合凭借Cu-Cu直接键合展现出成本优势 [32] - 混合键合可实现互联密度提升15倍、速度提升12倍、带宽密度提升近200倍、能效性能提升超100倍 [37] - 混合键合可以使HBM堆叠热阻降低约30% [37] - 预计混合键合设备自2028年起加速出货 [39] - 根据Besi预测，至2030年累计混合键合设备出货量预计在1150-2200台之间 [39] 3.2. D2W vs W2W：混合键合未来弹性在D2W - W2W（晶圆对晶圆）可批量加工，生产效率更高，但不能选择有缺陷的芯片，产量较低 [43] - D2W（芯片对晶圆）能够选择好的芯片，产量更高，但生产率较低 [43] - W2W技术相对更成熟，CIS、3D NAND等已实现W2W量产 [43] - D2W未来主要用于HBM和3D SoIC等产品堆叠 [43] 3.3. D2W：HBM+Logic驱动D2W高增长 3.3.1. HBM：HBM4e/HBM5打开核心增量 - 2027年的HBM4e-16Hi和定制型HBM（cHBM）有望采用混合键合 [51] - 预计最晚至HBM5时，HBM将开始采用混合键合 [51] - 从2027年起，HBM4e及后续cHBM的base die与DRAM连接将使用D2W混合键合技术 [56] - 2028-2029年，HBM5-20Hi及后续芯片系列中，预计部分DRAM芯片将采用D2W方法进行混合键合连接 [56] - 三星正在韩国建立D2W混合键合生产线，以支持未来HBM向HBM4e和HBM5转型 [56] 3.3.2. 逻辑：3D V-Cache、3D Logic、Chiplet - AMD从5800X3D开始的各类Ryzen X3D系列处理器都采用了SoIC封装，即3D V-Cache技术 [59] - AMD的MI 300系列AI加速器将采用SoIC键合技术的逻辑堆叠层与CoWoS-L中介层相结合 [59] - 英伟达下一代Feynman、博通3.5D XDSiP、苹果M5/M5 Max等预计也将采用混合键合技术 [60][61] 3.3.3. 光互连：CPO/光电融合带来的远期增量 - 部分CPO类型如COUPE需要用到混合键合技术 [61] - 台积电COUPE借助混合键合率先实现CPO规模化制造 [61] - 对比传统铜走线，COUPE方案在基板层面可实现4倍电源效率和10倍延迟降低 [61] - 据Lightcounting，CPO市场2026-2030年出货量CAGR约318% [62] 3.4. W2W：CIS/NAND提供成熟应用基本盘 - W2W主要用于中道TSV等工艺，由于减薄后晶圆仅有几十微米，需将晶圆放到厚玻璃/硅片上作为支撑 [67] - 混合键合最开始应用场景为索尼的三层堆叠CIS（像素层-DRAM-逻辑电路层） [70] - 3D NAND是未来W2W混合键合使用场景之一，如长江存储Xtacking等 [72] 3.5. 混合键合平台化：带动清洗、量检测等设备价值外溢 - 混合键合设备正从单一键合主机迈向面向大批量制造的一体化作业平台 [79] - AMAT与Besi共同开发的Kinex系统直接集成了湿法清洗、等离子体活化以及原位计量 [79] - SUSS的XBC300 Gen2 D2W平台成功整合了SET的NEO HB贴片机与SUSS自身的清洗、活化及计量模块 [79] - 混合键合对晶圆表面平整度、粗糙度及颗粒物污染要求较高，将拉升对CMP、薄膜沉积、光学量测与清洗设备的要求 [82] 4. 键合设备厂商梳理：短期看TCB，中长期看HB的平台化 4.1. ASMPT：TCB / Fluxless TCB短期弹性最大 - ASMPT成立于1975年，1989年在中国香港上市（00522.HK），总部位于新加坡 [85] - 公司业务主要有半导体解决方案和SMT解决方案两大部分 [86] - 26H1公司营收11.38亿美金，其中30%为先进封装贡献 [87] - 26H1新增订单16.3亿美金（环比+68.1%，同比+85.1%） [87] - 26H1实现Book-to-Bill ratio约1.43，为自2021年以来最高值 [87] - 公司指引到28年整体TCB TAM将达16亿美金，远期目标实现35%-40%市场份额 [90] - 26Q2在可插拔光收发器相关设备业务营收同比增长近三倍 [92] - 混合键合方面，第二代HB平台正在继续研发，已与主要逻辑和存储客户进入样品阶段 [93] 4.2. Besi：HB平台化能力较强，长期具备业绩弹性 - Besi在倒装键合、热压键合和混合键合等领域均具备完善产品线 [94] - 预计26年将推出精度50nm的混合键合设备 [94] - Besi的TC Next系列产品已获得存储、逻辑、CPO等合计5家客户 [99] - 混合键合设备客户数已增长至21家（截至26Q2），主要来自逻辑厂客户 [99] - 三星正在建设D2W混合键合量产生产线，Besi为主要供应商 [103] - 三星已选定Besi为首要合作伙伴，已开始引进50台D2W混合键合机 [103] 4.3. K&S：传统键合霸主，正在向中高端键合设备转型 - K&S成立于1951年，1971年于纳斯达克上市（KLIC.O） [106] - 具备FC、TCB、Fluxless TCB等多种键合设备生产能力，正在研发混合键合设备 [106] - APAMAPLUS系列为TCB提供全自动化解决方案，是全球封测代工厂制造堆叠封装器件时的首选方案 [108] - K&S是率先实现无助焊剂Cu-Cu TCB设备商业化的厂商之一 [108] - APTURA为Fluxless TCB设备，支持晶圆、基板乃至310mm面板的应用 [108] 4.4. Hanmi：HBM封装设备龙头，深度受益于AI驱动的HBM扩产 - Hanmi成立于1980年，专注先进封装相关设备研发制造 [109] - 在用于HBM的TCB设备中，Hanmi市场份额为第一 [110] - 营收中约60%-70%来自于TCB设备 [110] - 已宣布投资1000亿韩元用于HB设备开发和生产设施建设 [110] - 自2017年以来为SK海力士唯一的TCB设备供应商，目前ASMPT已抢占部分订单 [110] - 2024年10月，ASMPT获得SK海力士数十套TCB设备订单，用于HBM3e-12Hi产线 [110] - 2025年11月，SK海力士向ASMPT订购7套TCB设备，用于HBM4生产 [110] - Hanmi也是美光TCB设备重要供应商，2025年已累计向美光供应50台TCB设备 [111]