HBM(高带宽内存)正成为AI芯片产业链中最关键的存储解决方案。TrendForce数据显示,2023-2025年HBM占DRAM总产能从2%提升至超10%,占DRAM总产值从8%提升至逾30%。HBM销售单价较DDR5价差约五倍,2024年HBM需求位元年成长率近200%。中银证券在电子材料2025年度策略报告中指出,HBM产业链涉及前驱体、环氧塑封料、Low-α球铝/硅微粉、电子级环氧树脂、封装基板、底部填充胶等多类关键材料。国内雅克科技、华海诚科、联瑞新材、壹石通、圣泉集团等企业正积极切入HBM材料供应链,自主可控进程加速。
HBM市场爆发——2025年产值占比逾30%
HBM是一种基于3D堆叠工艺的DRAM内存芯片,通过TSV硅通孔将多个DRAM芯片垂直堆叠,形成高带宽、高容量、低功耗优势,突破了内存容量与带宽瓶颈。HBM已成为AI训练芯片(英伟达H100/B200、AMD MI300X等)的标配内存方案。
TrendForce研究显示,受惠于HBM销售单价较传统型DRAM高出数倍,相较DDR5价差大约五倍,加上AI芯片相关产品迭代也促使HBM单机搭载容量扩大,推动2023-2025年间HBM之于DRAM产能及产值占比均大幅向上。产能方面,2023-2024年HBM占DRAM总产能分别为2%及5%,至2025年占比预估将超过10%;产值方面,2024年起HBM之于DRAM总产值预估可逾20%,至2025年占比有机会逾三成。
从技术迭代看,主流需求正从HBM2e转向HBM3e,2025年将有更多12hi产品出现,带动单芯片搭载HBM的容量提升。TrendForce预估2024年HBM需求位元年成长率近200%,2025年有望再翻倍。目前SK海力士及三星合计拥有HBM市场约95%市占率。
HBM材料品类——前驱体/EMC/Low-α球铝为核心
HBM制造涉及多类关键材料,其中前驱体(用于TSV填充和薄膜沉积)、环氧塑封料(EMC/GMC用于芯片封装保护)、Low-α球铝/硅微粉(用于EMC填充降低α粒子干扰)、电子级环氧树脂、封装基板、底部填充胶等为核心材料。
从技术难点看,HBM对材料的要求远高于传统DRAM。前驱体需要高纯度、高介电常数和良好的填孔能力;环氧塑封料需要低应力、高导热、低吸水率,GMC(颗粒状环氧塑封料)用于HBM等先进封装;Low-α材料需要超低α粒子含量(<0.01ppb),以避免对存储单元造成软错误干扰,技术壁垒极高。
国内HBM材料布局——雅克/华海诚科/联瑞/壹石通/圣泉
国内企业在HBM材料各细分领域正积极布局。前驱体方面,雅克科技是国内半导体前驱体材料龙头,已实现国内主要存储芯片、逻辑芯片厂商全覆盖,并开始为功率器件、射频和图形处理等功能芯片厂商送样测试。24H1江苏先科国产化项目建设顺利,HCDS、TMA及TiCl4等产品已获不同客户端验证并实现正式供应。
环氧塑封料方面,华海诚科GMC(颗粒状环氧塑封料)可用于HBM封装,已通过客户验证,现处于送样阶段。GMC产品已在多个客户考核通过,自主研发的GMC制造专用设备已具备量产能力并持续优化。
Low-α材料方面,联瑞新材持续聚焦HBM等先进封装领域,推出多种规格、低CUT点、表面修饰、Low-α微米/亚微米球形硅微粉、球形氧化铝粉。壹石通已成为全球少数能够量产Low-α射线球形氧化铝的企业,"年产200吨芯片封装用low-α射线球形氧化铝项目"已具备投产条件。
电子级环氧树脂方面,圣泉集团积极开拓封装市场,目前有多款高纯环氧、高端液体酚醛树脂在封装载板、高端EMC、Underfill、DAF、LMC、ACF、HBM、塞孔油墨获客户认证,实现持续增长。
HBM材料产业链布局
表:HBM关键材料与国内企业布局进展| HBM材料品类 | 主要功能 | 技术壁垒 | 国内布局企业 | 进展 |
|---|
| 前驱体 | TSV填充/薄膜沉积 | 高纯度、高介电常数 | 雅克科技 | 国内存储/逻辑全覆盖,部分产品正式供应 |
| 环氧塑封料GMC | HBM芯片封装保护 | 低应力、高导热、低吸水率 | 华海诚科 | 已通过客户验证,送样阶段 |
| Low-α球形硅微粉 | EMC填充降低α干扰 | 超低α含量、超细粒径 | 联瑞新材 | 持续推出多规格产品 |
| Low-α球形氧化铝 | EMC填充/导热 | 全球少数量产 | 壹石通 | 已具备投产条件 |
| 高纯环氧树脂 | EMC/Underfill基体 | 低离子含量、高纯度 | 圣泉集团 | HBM客户认证通过 |