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界面新闻记者 | 尹靖霏
11月22日,HBM(HighBand with Memory,高频宽存储器)概念股再度走强,亚威股份(002559.SZ)再度涨停达5连板,太极实业(600667.SH)涨停,壹石通(688733.SH)、晶方科技(603005.SH)、华海诚科(688535.SH)等纷纷走高。
HBM概念的爆炒已持续数日。这背后究竟发生了什么? 事实上,存储的降价寒潮从去年吹到现在,但在AI技术的助推下,存储芯片的春天悄然到来,HBM被推至风口。
ChatGPT 热潮带动HBM需求快速增长,全球存储(DRAM )三巨头正在竞相加码HBM。TrendForce研究显示,2022年HBM市占率分别为SK海力士占50%、三星约占40%、美光约占10%。
在所有存储芯片中,HBM被看做是“最适用于AI训练、推理的存储芯片”。通俗理解,HBM是一种新型的存储芯片技术。其作用类似于数据的“中转站”,就是将使用的每一帧,每一幅图像等图像数据保存到帧缓存区中,等待GPU调用;在技术手段上则是通过将多个存储芯片堆叠在一起后和GPU封装,以此实现大容量和高速数据传输,能满足高性能计算、人工智能、大数据等领域的需求。
HBM站上风口,也带动国内相关产业链的起飞。
国内相关产业链有哪些?
方正证券研报指出,整体来看,HBM产业链主要由IP、上游材料、晶粒设计制造、晶片制造、封装与测试等五大环节組成。由于国际大厂均用IDM模式,芯片的设计、制造和封测都由大厂一手包办。
国内厂商主要处于上游设备和材料供应环节。
HBM的工艺流程包括TSV形成、绝缘层全气绝缘、阻挡层层沉积、电镀填充、CMP抛光等步骤。
在上游设备端:国内TSV和晶圆级封装需求增长。其中,TSV为 HBM 核心工艺。所谓TSV((Through Silicon Via)中文全称是硅通孔技术,它是通过在芯片与芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通;TSV技术通过铜、钨、多晶硅等导电物质的填充,实现硅通孔的垂直电气互联,这项技术是目前唯一的垂直电互联技术,是实现3D先进封装的关键技术之一。该技术成本占比接近30%,是HBM封装成本中占比最高的部分。
在材料端,HBM的独特性主要体现在堆叠与互联上。材料端可分为制造材料和封装材料。
对于制造材料:HBM核心之一在于堆叠,国内前驱体的用量成倍提升。
对于封装材料:HBM将带动国内TSV和晶圆级封装需求增长,而且对封装高度、散热性能提出更高要求,3D封装关键原材料成为核心。上市公司调研记录指出,在3D封装关键原材料方面,颗粒状环氧塑封料(GMC)HBM由于3D堆叠导致芯片厚度较高,因此需要用特殊的颗粒状环氧塑封料(GMC)封装。为了解决HBM封装厚度增大和散热需求大的问题,GMC需要大量添加核心材料low-α球硅和low-α球铝,成本占GMC中的70%-90%。
除了3D封装关键原材料,HBM也带来对国内IC载板的需求。HBM借助TSV技术实现2.5D+3D先进集成,而IC载板是集成电路先进封装环节的关键载体,实现IC芯片与PCB板之间的讯号连接。在目前应用较广的2.5D+3D的先进封装集成电路中,都用IC载板作为承载芯片的转接板。
随着HBM概念的火爆,不少上市公司表示涉及该业务,有不少券商研报推荐相关概念股。根据界面新闻统计,HBM这一大的炒作概念至少可细分为颗粒状环氧塑封料(GMC)概念、前驱体概念、TSV概念、HBM封装概念、海士力相关公司概念等,涉及的上市公司至少达25家。
曾走出20%涨停的华海诚科11月20日表示,目前颗粒状环氧塑封料尚处于验证阶段,没有形成批量销售,尚未用于HBM封装。
飞凯材料(300398.SZ)11月20日在投资者互动平台表示,公司颗粒填充封装料GMC尚处于研发送样阶段。
雅克科技(002409.SZ)近期接受投资者调研时称,目前公司有三十多种前驱体产品,基本上能够覆盖当前国内半导体厂商的需求。同时,公司也储备了一些面向未来的产品,用以应对半导体厂商未来的新需求。