HBM在風(fēng)口，也在浪尖

SK 海力士雖未對外公布其 HBM 業(yè)務(wù)的關(guān)鍵收入來源，然而可以明確的是，前期SK海力士憑借其卓越的生產(chǎn)力和技術(shù)積淀，成功綁定了如英特爾、AMD等科技巨頭的HBM需求。而這些廠商所展現(xiàn)出的 HBM 需求規(guī)模頗為龐大，或許構(gòu)成了 SK 海力士 HBM 營收的關(guān)鍵支柱。

然而，SK海力士的 HBM 營收來源亦涵蓋了中國大陸市場的份額，雖其占比相對不明，但同樣在整體營收格局中有著不可忽視的意義與影響。隨著美國對華出口管制持續(xù)加碼，中國發(fā)展AI所需的存儲芯片便開始更多的轉(zhuǎn)向了三星、SK海力士這兩大韓國廠商。特別是在擔(dān)憂美國將限制AI所需的HBM芯片對華出口的背景之下，中國廠商開始囤積HBM產(chǎn)品。這也進(jìn)一步推動了三星及SK海力士在中國營收的增長。

今年上半年，SK海力士在各地區(qū)的銷售總額中，中國和美國的銷售占比分別高達(dá)29.8%和55.4%，合計(jì)占其總銷售額的85.2%。其中，來自中國的銷售額達(dá)到了8.6061萬億韓元（約合64.3億美元），是去年同期的3.88萬億韓元的兩倍多；在美國的銷售額達(dá)到了15.9787萬億韓元（約合119.4億美元），是去年同期5.47萬億韓元的近三倍。這一增長得益于多種因素，包括內(nèi)存芯片價格的上漲以及對高性能存儲產(chǎn)品如HBM3E以及企業(yè)級SSD的強(qiáng)勁需求。如果實(shí)施 HBM 禁令，SK海力士在中國市場的業(yè)務(wù)拓展會受到阻礙，損失一部分潛在的營收增長機(jī)會。與此同時，或許另一家HBM龍頭——三星，面臨的挑戰(zhàn)要更大。

三星，或受重創(chuàng)

首先，如前文所述，SK 海力士將大量精力投注于國際廠商的 HBM 訂單應(yīng)對之中，如此一來，其源自中國大陸的收入占比相對有限。其次，在存儲領(lǐng)域三大巨頭之中，除 SK 海力士與三星外的那一家巨頭因特定緣由（后續(xù)會詳細(xì)闡述）未能在中國市場開展銷售業(yè)務(wù)。這般情形之下，便造就了三星占據(jù)中國大陸絕大部分HBM市場的局面。一旦相關(guān)禁令正式施行，三星于中國大陸的 HBM 業(yè)務(wù)必將深陷前所未有的艱難困境。不能在中國市場售賣 HBM 產(chǎn)品，這不僅會致使三星的業(yè)績表現(xiàn)大打折扣，還容易使其在國產(chǎn)化進(jìn)程一系列連鎖反應(yīng)的沖擊下，丟失這一市場。財(cái)報顯示，2024年上半年，三星電子在中國市場銷售額翻倍，達(dá)到32.3萬億韓元，相比去年同期的17.8萬億韓元提升了約181%。這讓中國市場占三星整體營收比重從21.74%擴(kuò)大至30.81%。

美光，影響最小

上文提到，因特定緣由未能在中國市場開展HBM銷售業(yè)務(wù)的這一公司，便是美光。美光受到的影響與另外兩家相比或是最小的。然而，從全球市場角度看，如果三星和 SK 海力士在中國市場受限，可能會引發(fā)全球存儲市場格局變化，屆時因?yàn)槿呛?SK 海力士的精力可能會更多地轉(zhuǎn)向其他市場，進(jìn)而間接影響美光的全球營收。三星、SK海力士等韓國企業(yè)可能會因?yàn)橐蕾囉诿绹?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/EDA/">EDA廠商Synopsys、Cadence的設(shè)計(jì)軟件，以及美國半導(dǎo)體設(shè)備大廠應(yīng)用材料的半導(dǎo)體設(shè)備，因而受到新規(guī)限制。

此前有報道稱，對于美國可能對HBM芯片銷售實(shí)施新的出口限制，韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部通商交涉本部長鄭仁教稱，韓國政府預(yù)計(jì)將就此事與美國進(jìn)行談判。鄭仁教表示，“當(dāng)三家（生產(chǎn)HBM芯片的）企業(yè)中有兩家是韓國企業(yè)時，（出口限制）就會對我們產(chǎn)生很大影響，在（美國）沒有發(fā)布任何官方聲明的情況下，我無法發(fā)表評論”。他同時稱，美方將與韓方合作，解決韓國企業(yè)的擔(dān)憂。

?03、制造HBM，有兩大難點(diǎn)

HBM生產(chǎn)的核心難點(diǎn)之一在于晶圓級先進(jìn)封裝技術(shù)，主要包括TSV、micro bumping和堆疊鍵合。HBM首先使用TSV技術(shù)、micro bumping技術(shù)在晶圓層面上完成通孔和凸點(diǎn)，再通過TC-NCF、MR-MUF、Hybrid Bonding工藝完成堆疊鍵合，然后連接至 logic die，封測公司采用cowos工藝將HBM、SoC通過interposer硅中介層形成互通，最終連接至基板。其中，HBM制造中TSV成本占比最高，直接決定良率。

TSV相較于傳統(tǒng)互連方式更有優(yōu)勢。傳統(tǒng)方式是采取金屬布線和引線鍵合技術(shù)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)互連封裝，其信號傳輸距離長，信號損耗大，降低了通道和電路的可靠性。同時，平面層內(nèi)互連布線復(fù)雜，容易導(dǎo)致信號和某些器件之間相互干擾。此外，平面布線也占用了芯片一定的使用面積。相較于傳統(tǒng)方式，TSV采用垂直互聯(lián)方式，其優(yōu)勢在于進(jìn)一步提高了芯片的集成度，避免了空間的閑置和浪費(fèi)，從而提高了芯片的堆疊密度。同時，由于是垂直空間互連，信號的傳輸效率和可靠性大大提高。硅通孔的應(yīng)用使芯片的集成化、小型化和低功耗成為可能。

HBM主要采用micro bumping工藝制備微凸點(diǎn)。晶圓微凸點(diǎn)是先進(jìn)封裝中的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一。其主要作用是電信號互連及機(jī)械支撐，目前絕大部分先進(jìn)封裝均需要用到晶圓微凸點(diǎn)技術(shù)，而凸點(diǎn)的制備則是微凸點(diǎn)技術(shù)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。HBM采用電鍍法制備微凸點(diǎn)。凸點(diǎn)制備方法有蒸發(fā)濺射法、電鍍法、化學(xué)鍍法、機(jī)械打球法、焊膏印刷法和植球法等。目前HBM的DRAM芯片之間主要通過micro bump（微凸點(diǎn)）互聯(lián)，micro bump是電鍍形成的銅柱凸點(diǎn)。

DRAM 生產(chǎn)能力也是一項(xiàng)關(guān)鍵制約因素。目前國內(nèi)部分企業(yè)雖有一定的DRAM和先進(jìn)封裝技術(shù)基礎(chǔ)，但掌握的DRAM工藝制程明顯落后于國際水平，且在DRAM上應(yīng)用TSV、micro-bumping和堆疊鍵合等先進(jìn)封裝工藝的經(jīng)驗(yàn)仍有較大差距。

?04、國產(chǎn)廠商，提速追趕

HBM作為當(dāng)前AI領(lǐng)域首選的高帶寬內(nèi)存技術(shù)，2023年其市場規(guī)模翻倍增長，達(dá)到約44億美元。根據(jù)Digitimes公布的數(shù)據(jù)，中國HBM的需求約占全球整體需求的7%，據(jù)此測算，2023年中國HBM市場規(guī)模約3.1億美元，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測到2029年中國HBM行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到12億美元。隨著國產(chǎn)化進(jìn)程的推進(jìn)，國內(nèi)對自主可控的HBM需求也在擴(kuò)大。今年6月，中國臺灣電子時報援引業(yè)內(nèi)人士消息稱，IC設(shè)備和材料供應(yīng)商已經(jīng)看到中國企業(yè)對HBM等產(chǎn)品的需求強(qiáng)勁。目前來看，打入HBM產(chǎn)業(yè)鏈的中國大陸企業(yè)中，有材料公司、封測公司、設(shè)備廠，也有代理商。

材料方面，飛凱材料表示，環(huán)氧塑封料是HBM存儲芯片制造技術(shù)所需要的材料之一，MUF材料按性狀和工藝分不同品種，目前公司MUF材料產(chǎn)品包括液體封裝材料LMC及GMC顆粒封裝料，液體封裝材料LMC已經(jīng)量產(chǎn)并形成少量銷售，顆粒填充封裝料GMC尚處于研發(fā)送樣階段。興森科技表示，公司的FCBGA封裝基板可用于HBM存儲的封裝，但目前尚未進(jìn)入海外HBM龍頭產(chǎn)業(yè)鏈。

封測方面，長電科技、通富微電和盛合晶微等封裝廠商已經(jīng)擁有支持HBM生產(chǎn)的技術(shù)（如TSV硅通孔）。長電科技在投資者互動中表示，其XDFOI高密度扇出封裝解決方案也同樣適用于HBM的Chip to Wafer 和Chip to Chip TSV堆疊應(yīng)用；通富微電此前表示，南通通富工廠先進(jìn)封裝生產(chǎn)線建成后，公司將成為國內(nèi)最先進(jìn)的2.5D/3D先進(jìn)封裝研發(fā)及量產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)在HBM高性能封裝技術(shù)領(lǐng)域的突破。雖然國內(nèi)已具備TSV、bumping和堆疊等HBM中使用到的先進(jìn)封裝工藝，但仍需積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。

在其余供應(yīng)鏈上，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)國芯科技則表示已與合作伙伴一起正在基于先進(jìn)工藝開展流片驗(yàn)證相關(guān)chiplet芯片高性能互聯(lián)IP技術(shù)工作，和上下游合作廠家積極開展包括HBM技術(shù)在內(nèi)的高端芯片封裝合作。紫光國微表示，公司HBM產(chǎn)品為公司特種集成電路產(chǎn)品，目前還在研發(fā)階段。在此背景之下，國產(chǎn)存儲廠商也正全力以赴投身于技術(shù)儲備與突破進(jìn)程。

總的來說，HBM禁令對于中國來說既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。中國將不得不面對供應(yīng)鏈中斷、技術(shù)挑戰(zhàn)等短期影響，但同時也將加速自主研發(fā)進(jìn)程、推動產(chǎn)業(yè)鏈自主化以及促進(jìn)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局的變化。通過采取有效的應(yīng)對策略，中國有望在全球半導(dǎo)體市場中占據(jù)更加重要的位置。