然而，随着HBM技术的持续迭代，TCB技术逐渐暴露出瓶颈。特别是当芯片堆叠层数超过16层时， 传统的凸点结构会显著影响良率。此外，凸点本身还限制了互联密度，可能导致信号完整性下降，这 与HBM对更高带宽和更低功耗的需求相违背。 这就是混合键合登场的时候了。混合键合技术是一种革命性的解决方案。它无需凸点，直接在DRAM 芯片之间进行铜-铜直接键合，从而实现更紧密的芯片互联。 在半导体行业， "一代技术，催生一代设备"。随着HBM封装即将迈入混合键合时代，设备厂商 的"卖铲"之争也进入白热化。 在混合键合设备的研发竞赛中，和HBM一样，陷入了同样的韩国内 战。 从TC键合到混合键合 HBM封装的必由之路 由于摩尔定律的放缓导致传统单芯片设计的成本增加和物理限制，行业正在转向采用小芯片和3D集 成芯片（3DIC）技术来继续提升设备性能并降低成本。在这一转型中，封装已不再仅仅是保护芯片 的"外壳"，而是成为驱动AI芯片性能提升的关键因素。 公众号记得加星标⭐️，第一时间看推送不会错过。 当前，HBM芯片已成为AI计算的标配，其核心优势源于DRAM芯片的垂直堆叠结构。现阶段， 主流的芯片堆叠技术为热压键合（TCB）。该 ...

全球DRAM市场竞争格局 - SK海力士连续两个季度位居全球DRAM市场榜首 第二季度市场份额达39.5% 较第一季度36.9%提升2.6个百分点 [2] - 三星电子DRAM市场份额从第一季度34.4%下滑至第二季度33.3% 与SK海力士差距扩大至6.2个百分点 [2] - SK海力士第二季度DRAM营收达122.26亿美元 较三星电子的103亿美元高出19.26亿美元 为1992年以来首次有厂商超越三星 [2] HBM技术竞争态势 - SK海力士在HBM4质量测试阶段领先 计划本月向NVIDIA提交12层样品 预计9月完成2025年上半年供应合同 [3][4] - 三星电子HBM4测试进度落后约两个月 面临供应量和价格谈判能力削弱的风险 [3][4] - 三星电子采用4纳米工艺制造HBM4逻辑芯片 宣称解决发热和良率问题 性能优于采用台积电12纳米工艺的SK海力士和采用12纳米级DRAM工艺的美光 [5] HBM定制化趋势 - 微软、英伟达、博通等科技巨头要求定制HBM SK海力士已与三家达成定制供应协议并开始设计 [5] - 美光科技确认行业向定制化HBM发展 计划布局个性化产品 [6] - SK海力士宣布从HBM4E开始转向定制化 与台积电合作采用先进逻辑工艺 首批产品预计2025年下半年问世 [6] DDR4市场意外回暖 - 三大原厂计划2025年底停产DDR4导致供应短缺 DDR4 16Gb 3200现货价格达16美元 是DDR5价格的2.6倍 [7] - 三星和SK海力士将DDR4生产期限延长至2026年 因完全折旧生产线使DDR4利润率高于DDR5 [8] - 南亚科技等较小厂商同步延长DDR4生产 旧款芯片价格飙升至下一代产品水平 [8] 通用DRAM产能结构性紧张 - HBM生产占用晶圆产能 三星和SK海力士第三季度为HBM4样品投入每月1-2万片晶圆 导致通用DRAM产能下降 [10] - Omdia上调DRAM价格预测：服务器用64GB DDR5从255美元升至276美元 移动端8GB DDR5从18.7美元升至19.2美元 PC用16GB DDR5从44.7美元升至46.5美元 [11] - HBM低良率需增加晶圆投入 叠加设备投资集中于HBM 导致通用DRAM面临结构性供应制约 [10][11] 半导体设备技术升级 - SK海力士首次引进High NA EUV量产设备（ASML EXE:5200B） 分辨率比现有EUV提高40% 集成度提升2.9倍 [13][14] - 混合键合技术成为HBM竞争焦点 三星计划2025年用于HBM4 SK海力士拟用于HBM4E 性能可提升一倍以上 [14] - 应用材料收购Besi公司9%股份 韩系设备商（韩美半导体、韩华、LG电子）积极布局混合键合设备国产化 [15][16] 行业技术演进方向 - HBM技术向系统级整合发展 SK海力士将基础裸片代工交由台积电 标志DRAM厂商主导能力减弱 [18] - HBM制造需多方协同 涉及逻辑工艺、堆叠技术和封装技术的跨界整合 [18] - 技术迭代节奏加速 定制化HBM、混合键合和新型存储架构成为竞争核心 [18]

SK海力士HBM4技术进展 - SK海力士向英伟达供应的HBM4 12-Hi堆叠价格较HBM3E高出约70% [1] - HBM4技术变革包括增加IO计数提升带宽、新设计改进功效、基线采用逻辑处理 [1] - 公司计划通过优化定价策略将成本增加转嫁至HBM4，同时维持盈利水平并刺激AI市场需求 [1] HBM技术瓶颈与创新方向 - 当前凸点键合技术限制垂直间距至40μm以上，制约内存容量和带宽提升 [1] - 混合键合技术可实现10μm及以下节距，具有更高互连密度、更低能效和更快通信速度，将成为下一代HBM键合方案 [1] - 韩国KAIST研究显示HBM4将采用直冷式液冷(D2C)技术直接冷却芯片 [1] 产业链相关公司动态 - 雅克科技前驱体产品已供货台积电、SK海力士、中芯国际等头部厂商 [2] - 太极实业为SK海力士及其关联公司提供半导体后工序服务 [3]

LG电子混合键合设备开发 - LG电子下属生产技术研究所启动混合键合设备开发 目标2028年实现大规模量产 [1] - 混合键合为16+层堆叠HBM内存关键技术 采用无凸块铜-铜键合 缩小DRAM Die间距 实现更高层数堆叠且降低发热 [1] 黑龙江制造业创新中心奖补政策 - 省级奖补按科研设备购置投入30%发放 每年最高300万元 [2] - 国家级创新中心一次性奖励1000万元 加速研发成果产业化 [2] 星际荣耀火箭技术进展 - SQX-3运载火箭一子级甲烷贮箱完成低温静力试验 为自主设计生产 [3] 人形机器人运动科学实验室 - 北京人形机器人创新中心与李宁集团共建全国首个运动科学联合实验室 落地北京亦庄 [4] 松下美国电池工厂计划调整 - 因特斯拉销售低迷 松下推迟堪萨斯州40亿美元电池工厂全面运营 原计划2026财年末投产 [5] - 该工厂为松下在美国第二生产基地 继内华达州工厂后建设 [5]

核心观点 - AI时代下数据中心从"算力至上"转向"带宽驱动"，HBM成为支撑大模型计算的核心基础设施[1] - HBM已成为半导体巨头战略制高点，SK海力士/三星/美光均将其视为未来营收增长关键引擎[2] - 定制化HBM和混合键合技术是未来两大发展方向[4][12] 行业竞争格局 - SK海力士目前HBM市占率约50%（HBM3E达70%），领先三星（30%）和美光（20%）[6] - SK海力士已锁定英伟达/微软/博通等定制HBM客户，计划2025年下半年推出HBM4E定制产品[4][5] - 三星正与AMD/博通协商HBM4供应，美光则采取更保守策略与客户AI平台进度协同[6] 定制化HBM技术 - 定制HBM通过集成基础芯片功能至逻辑芯片，实现功耗/性能/面积优化，减少中介层延迟30%以上[7][9] - SK海力士将与台积电合作，在HBM4基础裸片采用先进逻辑工艺[5] - 定制HBM需构建完整生态系统（IP提供商/DRAM厂商/SoC设计方/ATE公司）[10] 混合键合技术 - 混合键合通过铜-铜直接连接实现DRAM堆叠，接触密度达10K-1M/mm²，能效提升1倍以上[12][17] - 三星计划2025年在HBM4采用该技术，SK海力士可能在HBM4E引入[17] - 应用材料收购Besi 9%股份布局混合键合设备市场，韩美/韩华半导体加速研发相关设备[18] HBM技术路线图 - HBM4（2026年）：带宽2TB/s，容量48GB，采用微凸点键合和液冷技术[20][21] - HBM6（2032年）：四塔架构实现8TB/s带宽，L3缓存使HBM访问减少73%[24] - HBM8（2038年）：全3D集成架构达64TB/s带宽，双面中介层设计支持多种扩展方案[26][29] 技术创新路径 - 3D集成从微凸点键合过渡到无凸点Cu-Cu直接键合，TSV技术支撑垂直堆叠[29] - 冷却技术从液冷（HBM4）演进至嵌入式冷却（HBM7/HBM8），散热效率提升5倍[30] - HBM6四塔架构使LLaMA3-70B推理吞吐量提升126%，HBM7使GEMM功耗降低30%[30]

半导体先进封装技术发展 - 混合键合技术是从焊料凸块转向铜-铜直接键合的先进互连工艺，通过无凸点键合实现纳米级精度互联，解决传统微凸点技术在高密度封装中的瓶颈问题 [2] - 2020年全球混合键合设备市场规模达3.2亿美元，预计2027年CoW(D2W)/WoW(W2W)市场规模将分别攀升至2.3亿/5.1亿美元，CAGR高达69%/16% [2] 中国半导体设备产业突破 - 艾科瑞思(ACCURACY)成为Yole报告中首个被收录的中国D2W设备供应商，拓荆科技(Piotech)的W2W设备亦被同步收录，标志中国企业在高端封装领域实现技术突破 [4] - 中国封装设备企业的技术突破为全球半导体封装产业链提供了多元化设备选项，推动行业技术竞争格局向更开放方向演进 [9] AI算力驱动混合键合渗透 - AI算力需求爆发推动混合键合在HBM、3D IC等高端封装场景渗透率提升，预计2028年混合键合在HBM市场渗透率将从2025年的1%跃升至36% [6] 国际巨头技术布局 - 三星计划2025年下半年量产采用长江存储W2W混合键合技术的V10 NAND闪存，实现420-430层堆叠 [8] - 美光加速推进HBM4量产计划，预计2026年推出采用混合键合技术的HBM4产品，2027-2028年量产带宽提高60%以上的HBM4E [8] - SK海力士计划2026年将混合键合技术引入HBM4生产流程，针对20层以上的HBM5明确采用该技术 [8] - 台积电N2节点支持12层HBM4集成，N2P节点互连密度达1000万/mm²；英特尔在CoW领域实现3μm间距突破 [8] - 应用材料收购混合键合D2W领头羊Besi 9%股份以强化合作 [8]

HBM技术概述 - HBM（高带宽内存）是一种通过垂直堆叠DRAM芯片并利用TSV技术连接的先进内存方案，其核心优势包括带宽达数TB/s（比DDR快20倍）、低功耗和高面积效率[1][5] - 在AI时代HBM至关重要，因Transformer模型的注意力机制使内存需求随序列长度呈二次方增长，推理阶段KV缓存消耗随token数量线性增加[4] - HBM技术迭代是AI芯片性能升级关键，例如NVIDIA GPU从H100到H200的HBM容量提升50%，Rubin到Rubin Ultra提升4倍[9] HBM市场格局 - SK海力士以超过60%市场份额主导HBM市场，其MR-MUF技术良率比竞争对手TC-NCF高20%，散热凸点数量达3倍[14][15] - 2024-2028年HBM行业CAGR预计达50%，NVIDIA消耗全球60%以上HBM份额，2025年将超70%[10][14] - HBM合约价格提前1年锁定，周期性弱于传统DRAM的短期定价模式[10] 技术演进路线 - HBM4将基底芯片转向FinFET逻辑工艺（如台积电3nm），支持2048位I/O（HBM3E两倍）和定制功能集成[23][26] - 混合键合技术可实现<10μm间距（当前微凸点40-55μm），使16-Hi堆叠高度降至775μm，但设备成本达300万美元（TCB仅100-200万）[34][36][38] - HBM5（20-Hi）预计2028年采用混合键合，与NVIDIA Rubin Ultra后GPU配套[38] 厂商竞争态势 - SK海力士持续10年投入HBM研发，2019年突破MR-MUF技术；三星同期解散HBM团队导致技术断层，当前4nm基底芯片良率不足90%[28][31][22] - 三星采用TC-NCF技术路线，前端1a nm工艺存在缺陷；SK海力士1b nm工艺成熟，美光外包台积电3nm基底芯片[20][25] - 设备供应链中韩国Hanmi主导TCB市场，Besi领跑混合键合机，中国厂商在计量/模塑设备环节参与[39][41] 中国HBM发展 - 长鑫存储2024年量产HBM2，计划2025年HBM3、2027年HBM3E，但技术落后国际龙头3-4年[44][47] - 中国HBM受限于设备禁令（如EUV光刻），长鑫存储1z nm DDR5裸片尺寸较大，1α nm开发面临挑战[45][46] - 混合键合成为中国厂商重点突破方向，2022年后相关专利申请量显著增加[48][49]

韩国设备断供传闻分析 - 韩国设备厂商韩美半导体通知中国厂商将停止供应TCB设备 该设备是热压键合工艺的关键设备 用于HBM及DDR5等高性能内存芯片生产 [1] - 中国内存企业合肥长鑫和封装企业长电科技均依赖韩国设备部件 在美国施压下韩国可能断供 [1] HBM芯片技术及设备市场格局 - HBM芯片通过垂直堆叠DRAM实现高带宽 热压键合设备在微米级对齐焊接中起关键作用 [2] - 韩美半导体为当前热压键合设备龙头 取代了日本新川和东丽的传统优势地位 [2] - SK海力士自2015年推出首代HBM后 2017年起与韩美半导体合作研发 推动其成为行业主导 [3] 中国HBM产业链应对策略 - 国内已提前囤积设备 合肥长鑫的设备库存可支持至2027年 [4] - 全球替代供应商包括日本新川 东丽及新加坡ASMPT 国内厂商普莱信已推出通过验证的热压键合机 [4] - 长江存储的Xtacking架构混合键合技术可能在未来HBM4工艺中占据优势 三星已与其展开专利合作 [5] 行业竞争趋势展望 - 美国对HBM设备的限制难以阻挡中国国产化进程 设备和材料突破难度低于芯片 [5] - HBM4技术可能转向混合键合工艺 中国厂商长江存储和武汉新芯已提前布局 [5]

中国HBM技术进展 - 中国在HBM3技术上落后全球领先者3-4年，目标在2027年生产HBM3/3E [1] - 中国DRAM技术差距从5年缩短至3年，长鑫存储已进入1z nm工艺生产DDR5 [1] - 长鑫存储HBM2客户送样进行中，预计2025年中启动小批量生产，2026年开发HBM3，2027年推出HBM3E [13] - 长鑫存储计划2025年底提供HBM3样品，2026年量产，预计2026年底HBM产能达每月1万片，2028年底扩充至每月4万片 [16] 中国半导体供应链竞争力 - 中国占全球前端半导体制造产能20%，后端制造产能40%，预计2027年全球37%晶圆制造产能集中在中国 [4] - 中国在混合键合封装时代占据强势地位，长江存储拥有119项混合键合相关专利，超过三星(83项)和SK海力士(11项) [22] - 中国已开发出具有竞争力的本土解决方案，包括射频芯片、基带、PCB、传感器、电池等多个领域 [3] - 长鑫存储2025年DRAM芯片产量可能占全球14%，实际市场份额约10% [18] GPU与HBM替代方案 - 英伟达计划推出基于GDDR7的降级版H20 GPU，预计售价6500-8000美元，2025年底前出货量100万片 [6] - GDDR7市场规模有望增加4亿美元(假设2025年出货量100万片)，主要受益方为三星 [2] - 游戏GPU可能替代HBM，若30-40%非超算客户采用工作站方案，中国游戏GPU市场CAGR有望从4%提升至10% [10] - 华为昇腾910C GPU配备8颗HBM2E，其他中国GPU厂商如壁仞科技、燧原科技也使用韩国HBM2和HBM2E [12] 技术比较与产能规划 - 长鑫存储16Gb DDR5芯片采用16纳米节点，比全球前三DRAM制造商的12-14纳米落后约3年 [17] - 长鑫存储计划2025年底将DDR5/LPDDR5产能提升至每月11万片(占全球DRAM产能6%) [18] - 在混合键合设备领域，中国玩家包括Hwatsing Technology(CMP)、Piotech和Naura(等离子激活)、Naura(退火设备)等 [25] - 混合键合技术将成为未来HBM关键，SK海力士和三星都在积极开发该技术，可能从2027年HBM4e开始采用 [26]

三星与SK海力士的HBM技术路线 - 三星计划在HBM4中采用混合键合技术，以降低发热量并实现超宽内存接口 [1] - 混合键合技术通过铜与铜及氧化物与氧化物表面直接连接芯片，支持小于10µm的互连间距，提供更低的电阻和电容、更高的密度及更佳的热性能 [2] - SK海力士可能推迟采用混合键合技术，转而开发先进的MR-MUF技术，因其设备成本更低且占用晶圆厂空间更少 [2][3] - SK海力士的先进MR-MUF技术可实现比上一代更薄的HBM堆栈，满足JEDEC HBM4规范中775µm的最大高度要求 [3] 混合键合技术的竞争与供应链影响 - 混合键合设备成本高昂，目前韩国国内尚无企业具备量产能力，应用材料公司已宣布进军该市场 [5][8] - 现有HBM3E量产主要依赖TC键合机设备，韩国企业如SEMES、韩美半导体和韩华占据80%以上市场份额 [6] - 应用材料公司收购VESI公司9%股权，后者是全球唯一能量产混合键合所需先进键合设备的企业 [8] - 韩美半导体和韩华半导体正加速开发无助焊剂键合设备，作为混合键合的替代方案 [8] 技术应用与市场预期 - 三星预计在2026年量产HBM4，若成功认证混合键合技术，可能从美光和SK海力士手中夺回市场份额 [4] - SK海力士计划将混合键合技术应用于第七代HBM（HBM4E），而非HBM4 [5] - 混合键合技术未来可能成为下一代HBM堆叠的主流方法，重塑半导体设备生态系统 [7] 行业动态与设备供应商 - 三星从SEMES和日本Shinkawa采购TC键合机，SK海力士主要依赖韩美半导体和韩华 [6] - 韩美半导体在HBM3E用TC键合机市场占据垄断地位，SK海力士预计从韩华获得大量设备用于12层HBM3E量产 [6] - 半导体设备企业因HBM需求激增而增加供应，订单集中流向能稳定量产的企业 [6]