半导体混合键合技术 行业洞察报告

深度解析混合键合技术在HBM4、3D NAND等领域的应用前景与投资机会

概念事件

背景与催化事件

  • 2024年11月:华为取得"混合键合结构及方法"专利,技术路径锁定HBM封装
  • 2025年2月:三星确认V10 NAND采用长江存储Xtacking混合键合技术,授权协议落地
  • 2025年3月:东吴机械、中银电子等机构密集发布研报,预测2030年混合键合设备市场规模达200亿元人民币

技术发展时间轴

2016年

长江存储启动混合键合研发(Xtacking 1.0)

2025年

Xtacking 5.0完成开发,三星/海力士导入量产

2026-2030年

HBM4/5、3D NAND、AI芯片全面渗透

核心观点摘要

阶段判断

混合键合技术已从实验室验证进入产业化爆发前夜,HBM4和3D NAND是核心落地场景

核心驱动力

AI算力需求倒逼存储芯片堆叠层数增加,传统键合技术逼近物理极限,混合键合成为唯一解

未来潜力

2030年全球设备市场200亿元(CAGR 69%),国产替代空间巨大(当前国产化率<5%)

核心逻辑与市场认知分析

核心驱动力

技术刚性需求

  • • HBM4要求I/O密度提升15倍(间距<2μm),传统微凸块无法满足
  • • 混合键合可实现0.5-0.1μm间距
  • • 三星V10 NAND需420-430层堆叠,Xtacking技术良率提升20%

政策与供应链安全

美国对华HBM技术管制(2024年12月BIS新规),加速国产设备验证

市场热度与预期差

市场热度

  • • 2025年2-3月,机构发布8篇深度报告
  • • 关键词"混合键合"提及频次同比增长300%

预期差分析

  • D2W技术进展超预期,研报普遍聚焦W2W
  • 材料端机会被低估:临时键合胶、抛光液

关键催化剂与未来发展路径

近期催化剂(3-6个月)

1

三星V10 NAND量产验证(2025年Q3)

若良率达标,将复制至海力士/美光,拉动W2W设备需求

2

HBM4标准确立(2025年Q2)

JEDEC明确混合键合为必选工艺,设备招标启动

3

国产设备验证节点(2025年Q4)

拓荆科技Dione 300在长江存储的16层堆叠HBM中试结果

长期发展路径

2025-2026年

20亿→80亿元

HBM4/5、3D NAND规模化导入

2027-2030年

200亿元

Chiplet、CPO技术渗透

混合键合成为3D封装通用技术

产业链与核心公司深度剖析

上游

  • • 键合设备:EVG/SUSS/Besi/拓荆科技
  • • 材料:临时键合胶(鼎龙股份)
  • • 抛光液(安集科技)

中游

  • • 存储厂:三星/海力士/长江存储
  • • 封测厂:台积电CoWoS、日月光

下游

  • • AI服务器:英伟达H200
  • • 智能手机:苹果A18

核心玩家对比

公司 角色 进展 风险
拓荆科技 国产设备龙头 Dione 300获长江存储复购,W2W+D2W全覆盖 验证周期长(12-18个月)
迈为股份 追赶者 精度<100nm设备发布,对标EVG 尚未获头部客户订单
百傲化学 参股设备商 芯慧联D2W设备已出货国内头部存储厂 持股比例低(10.48%),业绩弹性有限
鼎龙股份 材料供应商 临时键合胶首获百万订单,国产替代0→1 客户验证进度慢

潜在风险与挑战

技术风险

良率瓶颈:混合键合需Ra<1nm表面粗糙度,当前国产CMP设备难以稳定达标

商业化风险

成本敏感:单台设备200万欧元,HBM厂商可能延缓采购至2026年

政策风险

美国若限制EVG/SUSS设备出口,国产替代进程或加速,但短期产能受限

信息矛盾

新闻称"三星采用长江存储技术",但路演指出Xtacking专利授权仅限NAND,HBM领域仍存壁垒

综合结论与投资启示

阶段判断

混合键合处于主题炒作向基本面过渡阶段,2025年HBM4量产是分水岭

投资方向

设备端

拓荆科技(技术验证最快)> 迈为股份(弹性大)

材料端

鼎龙股份(临时键合胶稀缺性)

跟踪指标

2025年Q3

三星V10 NAND良率数据(验证技术成熟度)

2025年Q4

长江存储HBM4设备招标份额(国产替代进度)

风险提示

若HBM4量产延期或良率低于70%,设备需求可能下修50%

关联股票

股票名称 分类 业务相关 信源 行业
拓荆科技 设备 晶圆对晶圆混合键合设备、芯片对晶圆键合前表面预处理设备获得重复订单并扩大产业化应用,芯片对晶圆混合键合产品已获得客户订单并出货 调研 半导体设备
迈为股份 设备 自主研发的全自动晶圆级混合键合设备交付国内客户 互动 半导体设备
快克智能 设备 正进行先进封装键合设备的研发,预计2025年完成样机开发 互动 半导体设备
百傲化学 设备 参股公司芯慧联(持股10.48%)主营业务之一为混合键合设备 公告 半导体设备
北方华创 设备 参股北京烁合键维设备公司,对混合键合等前沿技术方向保持高度关注 调研 半导体设备
同兴达 技术 持续研发混合键合等关键技术 调研 半导体技术
苏州固锝 技术 拥有完整的半导体封装测试技术,掌握了混合键合技术 年报 半导体技术
华润微 技术专利 异构集成方式制造MEMS产品及其技术研发涉及混合键合技术 年报 半导体技术
赛微电子 技术专利 热压和共晶混合键合(发明专利) 年报 半导体技术
华天科技 技术专利 基于混合键合的晶圆级CMOS图像传感器三维集成技术研究 公告 半导体技术
江波龙 耗材 子公司元成苏州具备多层封装、混合键合封装技术的量产能力 互动 半导体耗材
安集科技 耗材 混合键合抛光液 年报 半导体耗材
天承科技 耗材 公司研发混合键合工艺等相关添加剂产品和应用技术,目前正努力推广中 年报 半导体耗材
微导纳米 其他 公司iTronixLTP系列低温等离子体化学气相沉积系统,适用于混合键合的介电层 公告 半导体设备
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