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HBM技术壁垒高达55%毛利率,中国存储厂商能否突破3D堆叠封锁线?

BigNews 01.15 07:45

中国存储厂商正通过材料创新、设备国产化与封装技术协同突破,在HBM(高带宽存储器)的3D堆叠技术领域加速突围,尽管短期内仍面临TSV工艺、材料自给率及产能规模等核心瓶颈,但国产替代的实质性进展已为突破55%高毛利率的技术封锁线奠定基础。

一、HBM高壁垒的本质:技术垄断与成本结构

HBM的55%高毛利率源于三大技术壁垒:

1. 3D堆叠工艺:HBM通过TSV(硅通孔)和微凸块实现多层DRAM芯片垂直互联,TSV工序占封装成本的30%,涉及高精度刻蚀、薄膜沉积等设备,国产设备市占率不足10%。

2. 高端材料依赖:前驱体(如雅克科技供应SK海力士)、Low-α球硅(联瑞新材)、GMC环氧塑封料(华海诚科)等材料长期被日美企业垄断,国产化率低于5%。

3. 先进封装能力:HBM需2.5D/3D集成封装,国际巨头良率达98.5%以上,而国产厂商如通富微电、长电科技虽已突破12层堆叠,但量产规模与国际差距显著。

二、国产突破路径:三大攻坚方向

(一)材料自主化替代加速

前驱体与封装材料:雅克科技成为SK海力士供应商,华海诚科GMC材料通过长电科技认证,支持12层HBM3E堆叠,2025年产能规划2000吨。

降维替代方案:华为开源UCM分级存储技术,通过优化低阶HBM利用率缓解高端依赖。

(二)设备国产化与国际认证

刻蚀与沉积设备:中微公司TSV刻蚀机适配12英寸产线,北方华创薄膜设备进入长存/长鑫供应链。

检测与键合设备:赛腾股份缺陷检测设备进入三星/SK海力士产线,拓荆科技混合键合设备(W2W)量产支持高层堆叠。

(三)封装技术弯道超车

混合键合与TGV创新:沃格光电TGV(玻璃通孔)实现3微米孔径,为替代TSV提供新路径;鼎龙股份临时键合胶支持HBM5更高层堆叠。

虚拟键合技术:长江存储294层NAND采用虚拟键合组合芯片,效率损失仅5%,生产技术100%国产化。

三、阶段性成果与产能落地时间表

产品研发进展:

长鑫存储完成HBM3原型开发,计划2026年量产;华为昇腾950PR将于2026Q1搭载自研HiBL 1.0 HBM。

长江存储294层堆叠技术实现全设备国产替代,计划2027年突破300层。

产能规划:

通富微电南通工厂2025年HBM产能目标10万片/月,绑定AMD、英伟达供应链。

SK海力士、美光订单排至2027年,国产厂商需加速产能扩张以填补缺口。

四、挑战与风险:技术代差与生态短板

层数差距:国际巨头已量产16层HBM3E,国产最高仅12层验证,HBM4的2048位宽堆叠技术仍需攻关。

良率与成本:国产HBM封装良率约90%,低于国际98.5%,材料成本高导致短期毛利率承压。

地缘政治限制:美国将HBM纳入出口管制,设备与材料进口受阻,需加速国产供应链建设。

五、未来展望:国产替代的战略窗口期

2026年关键节点:华为昇腾950PR量产与长鑫存储HBM3产能释放,将成为技术突围的标志性事件。

长期生态重构:国家大基金重点扶持设备/材料企业,长江存储、华为与封测龙头共建联合研发产线,目标2027年将技术代差缩短至1-2年。 (以上内容均由AI生成)

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