Hybrid bonding in advanced packaging for logic and HBM memory研报解读

概览

本报告在HBM堆叠高度转向较低规格后，重新评估HBM混合键合的采用时点。Bernstein认为，短期延后只是暂时的：逻辑芯片应用以及未来更高层数HBM的需求，仍将推动混合键合机需求在2028年显著增长。

核心观点

Bernstein认为，HBM的广泛混合键合采用现已不太可能在2027年内实现。行业至少在HBM4上转向8-hi而非12-hi配置，且HBM4E也可能如此，这使16-hi设计及配套混合键合的需求进一步后移。报告将其归因于存储供应约束，客户需将存储分配至更多XPU、部分12-hi产品的出货挑战以及高存储成本。因此，该机构维持此前判断，即广泛采用更可能在2028年随HBM5出现。 这一延后并未改变报告的长期技术逻辑。HBM封装受当前JEDEC 775μm总封装高度限制：增加层数会迫使DRAM裸片变薄，增加翘曲及热相关良率风险。混合键合取消微凸点和底部填充，使核心裸片可增厚24%；它可将TSV/焊盘间距缩小至18µm以下，而MR-MUF为20–30µm，从而提升互连密度和带宽；其铜对铜/氧化物界面还能改善导热，与当前焊料/底部填充方案相比，在20层堆叠时热阻约低35%。即使JEDEC将高度限制放宽至约900μm，Bernstein仍认为这只是延长传统技术的使用期，并不会消除最终采用混合键合的需要。SK hynix的路线图显示，16-hi起可能部分采用，20-hi起全面采用。 逻辑芯片仍是近期最主要的增长引擎。Bernstein预计，混合键合将扩展至芯粒集成、XPU与存储器集成以及共封装光学，因为其可提供更高密度、低功耗的互连。该机构预计2028年逻辑混合键合TAM为$887mn、出货量237台，较此前估算的103台上调，反映其对TSMC SoIC封装采用更强的预期。该机构预计全球逻辑混合键合机装机量将从2025年的137台增至2028年的582台，增长4.5倍。TSMC预计将从约65台扩张至约440台，并将SoIC产能从2025年末的10kwpm增至2028年的80kwpm；Intel预计到2028年将从约30台升至约65台，且产能新增将从2027年恢复。 HBM混合键合采用预计更为渐进。当前TCB方案仍有效，HBM4E预计大多维持8/12-hi，Samsung和SK hynix也在推进替代性散热方案。不过，Bernstein预计Samsung将率先、随后SK hynix和Micron会在2028年为16-hi HBM5开始采用，而TCB届时仍为主流。其HBM预测假设1,202kwpm HBM产能中混合键合渗透率为15%，对应混合键合收入$489mn，连同TCB在内的HBM键合总收入为$1.8bn。HBM占2028年预计$1.4bn混合键合机总TAM的36%。 对Besi而言，Bernstein预计2028年混合键合收入约为$1.1bn，对应约281台设备、每台$3.75mn ASP，并假设总市场份额为76%——逻辑为80%、HBM为70%。该机构认为，HBM采用时点后移并非永久性影响，因为Besi仍受益于逻辑混合键合和传统封装。对DISCO而言，该机构认为，无论存储采用HBM还是传统封装，强劲的整体DRAM晶圆消耗都应支撑切割和研磨需求；NAND晶圆对晶圆键合、BSPDN以及潜在的硅光子上行空间也是额外驱动因素。对于存储股，Bernstein预计2027年供应仍将偏紧，即使存储市场在2028年趋于正常化，2028年末利润率仍将十分健康，因而支持其对Samsung、SK hynix和Micron的Outperform评级；由于来自中国的长期威胁，该机构维持对KIOXIA的Underperform评级。

分析框架

Bernstein先从修订后的HBM堆叠高度路线图及混合键合的技术约束出发，再将需求拆分为逻辑和HBM应用。随后，该机构预测装机产能、设备出货量、市场规模、厂商市场份额、单价和公司收入，并将结果与评级和目标价相联系。

方法论与常识提炼

• 行业/产业分析框架供需框架

  存储供应约束、HBM堆叠配置与产能新增

  报告将当前存储紧缺和较低堆叠高度的选择与HBM混合键合采用延后相联系，并预测随着供应状况和堆叠需求演变而出现的采用情况。

• 行业/产业分析框架产业链上中下游传导

  先进封装技术采用向设备需求的传导

  Bernstein将芯粒和HBM封装路线图，经由晶圆厂和存储产能需求，传导至混合键合机、切割和研磨设备需求。

• 估值方法PE/PEG 估值

  远期EPS倍数估值

  目标价采用报告披露的P/E倍数乘以远期EPS估算得出，通常对应远期Q5–Q8期间。

标的映射与对比

研报将主题/逻辑映射到具体标的时的结构化摘要（优势、劣势、对比与风险）。

• Besi

  尽管HBM采用延后，仍是混合键合设备的受益者

  优势

  逻辑混合键合和传统封装仍是需求驱动因素；Bernstein预计2028年HB收入约为$1.1bn。

  劣势

  近期HBM混合键合采用延后。

  对比

  Bernstein的2028年出货量预测介于Besi中性和高位情景之间。

  风险

  采用延后、主流封装市场复苏持续疲弱、混合键合份额流失，或Besi的TCB产品采用不足。

• DISCO

  DRAM晶圆加工设备的受益者

  优势

  强劲的DRAM晶圆消耗支撑切割和研磨需求；NAND W2W键合、BSPDN和硅光子是额外驱动因素。

  风险

  AI GPU和HBM产能过剩、竞争以及不利的汇率变动。

• Samsung Electronics

  潜在的早期HBM混合键合采用者

  优势

  Bernstein预计Samsung将引领HBM混合键合采用，可能从2028年的16-hi HBM5开始。

  劣势

  HBM4E预计大部分仍采用8/12-hi传统TCB。

  对比

  预计将在SK hynix和Micron之前率先采用。

  风险

  有利的存储定价环境更早结束、需求走弱或供应增加、估值情绪以及中国存储进展。

• SK Hynix Inc

  HBM供应商及潜在的2028年混合键合采用者

  优势

  其封装路线图凸显混合键合在容量、性能和散热方面的优势。

  劣势

  TCB预计至2028年仍将是主流。

  对比

  预计将在Samsung之后采用HBM混合键合。

  风险

  有利的存储定价环境更早结束、需求走弱或供应增加、估值情绪以及中国存储进展。

• Micron Technology Inc

  存储供应商及潜在的2028年混合键合采用者

  优势

  Bernstein预计其将在2028年为HBM5采用混合键合，并维持Outperform评级。

  劣势

  TCB至2028年仍是主流技术。

  对比

  预计将在Samsung之后采用HBM混合键合。

  风险

  有利的存储定价环境更早结束、需求走弱或供应增加、估值情绪以及中国存储进展。

• KIOXIA Holdings Corp

  NAND存储供应商

  优势

  NAND需求强于预期、日本资本开支补贴和成本下降可能带来上行空间。

  劣势

  由于来自中国的长期威胁，Bernstein维持Underperform评级。

  风险

  中国在存储领域、尤其是NAND方面的进展；需求走弱或供应增加导致有利定价结束。

关键数据

• 2028年混合键合机TAMc. $1.4bn逻辑和HBM混合键合设备市场的合计预测。
• 2028年逻辑混合键合TAM$887mn预计较2025年增长八倍。
• 2028年HBM混合键合TAM$489mn基于1,202kwpm HBM产能中15%的混合渗透率。
• 2028年混合键合机出货量367 units较Besi中性情景高24%，较其高位情景低8%。
• 逻辑装机量582 units in 2028 versus 137 in 2025Bernstein对全球逻辑混合键合机装机量的预测。
• Besi 2028年混合键合收入c. $1.1bn假设总体市场份额为76%、约281台设备以及每台$3.75mn ASP。
• HBM热阻~35% lower at 20 stacks报告所述混合键合相对当前焊料/底部填充方案的优势。

影响与含义

报告认为这是一项时点调整，而非混合键合需求的结构性破坏。逻辑采用构成2027年需求基础，而更高HBM层数和I/O需求支撑之后的迁移，这支持Bernstein对Besi、DISCO及部分存储供应商的建设性观点。

风险

• 对Besi而言，混合键合采用可能低于预期或延后，主流封装市场复苏可能持续疲弱，公司还可能失去份额或TCB采用有限。
• 对DISCO而言，AI相关GPU和HBM产能过剩可能损害盈利和估值；竞争和汇率变动也是额外风险。
• 对存储供应商而言，需求走弱或供应增加可能使有利定价环境早于预期结束；投资者情绪以及中国在存储领域、尤其是NAND方面的进展亦构成风险。
• KIOXIA还面临NAND需求疲弱的风险，不过报告将更强的NAND需求、日本资本开支补贴和成本下降列为上行因素。

后续跟踪

• HBM4和HBM4E是否继续以8-hi/12-hi设计为主，或转向16-hi堆叠。
• JEDEC可能将HBM封装高度规范从775μm放宽至约900μm的时点。
• TSMC SoIC及混合键合产能扩张，包括AMD、Apple、Google TPU、Groq和Nvidia的采用。
• Samsung、SK hynix和Micron在2028年为HBM5采用混合键合的时点。
• 2027年存储供应紧张程度、2028年AI需求，以及由此带来的存储利润率和定价路径。