
60 50 40 30 20 10 0 2019202020212022
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
全球电子气体市场规模(亿美元)yoy(%)
国内主要上市公司特气收入合计(亿元,左轴)yoy(%,右轴)
来源:TECHCET,国金证券研究所来源:Wind,国金证券研究所
EMC及填料:3DTSV垂直叠构对EMC分散性和散热性能提出更高要求
当前运用TSV技术的场景主要在2.5D硅中阶层和3D垂直叠构,其中3DTSV的特点在于通过垂直叠构的方式缩短了芯片间通信距离,相较于传统水平排布的方式,外围用于塑封的EMC及内部填料料也需要相应的升级,一方面垂直叠构导致塑封的高度显著高于传统单芯片的塑封高度,较高的高度要求外围塑封料要有充分的分散性,则EMC就要从传统注塑饼状变为撒粉颗粒状的颗粒状环氧塑封料(GMC,GranularMoldingCompound)和液态塑封料(LMC,LiquidMoldingCompound),对于EMC厂商,这样的升级需要在配方中同时兼顾分散性和绝缘性,配方难度较大;另一方面采用TSV方式连接的芯片需要一起塑封,则单个塑封体中的运算量急剧上升,从而带来较大的发热问题,需要大量使用lowα球铝和球硅来保证快速散热和控制热膨胀问题。以HBM为例,1颗HBM中将搭载4~8颗甚至更多芯片,封装高度高且存储带宽大,需要用添加lowα球硅/球铝的GMC/LMC来做塑封外壳。
计算量较大,
需要填充lowα球铝和球硅提升散热性能和控制膨胀
封装高度明显
高于传统封装,对EMC分散性提出要求
Interposer
PHY
HBMDRAMDie
HBMDRAMDieHBMDRAMDie
LogicDie
TSV
Microbump
HBMDRAMDie
PHYGPU/CPU/SocDie
图表61:TSV垂直叠构对EMC性能提出新要求,所用填料也需要改变
来源:速石科技,国金证券研究所
当前运用3DTSV叠构的案例主要就是HBM,根据集邦咨询预估,2024年全球HBM市场将达到89亿美元,其中HBM所用EMC和填料的市场空间计算,我们将通过“EMC市场价值
/HBM市场价值”和“填料市场价值/HBM市场价值”两个变量进行测算。
𝐻𝐵�市场价值
填料市场价值
=×
𝐸𝑀�市场价值
𝐸𝑀�市场价值封装市场价值
封装市场价值
×
𝐻𝐵�市场价值
其中,由于HBM属于较为细分领域,未有公开数据给出针对HBM的相关成本数据,我们参
考整体的封装市场数据,分别借鉴华海诚科和甬矽电子招股说明书披露数据计算得到的“填料采购额/EMC收入”比例、“EMC采购额/封装收入”比例,再参考中国半导体行业协会、美国半导体行业协会披露的中国封测市场和中国半导体销售市场的数值计算出“封装市场价值/半导体市场价值”比例,则最终计算出“EMC市场价值/半导体市场价值”和“填料市场价值/半导体市场价值”比例分别为0.3%和0.04%,由于HBM中对EMC和填料的要求较高、价值量相对普通产品更高,因此我们假设HBM中“EMC市场价值/半导体市场价值”和“填料市场价值/半导体市场价值”比例提升10倍和30倍至3%和1.2%%,则根据集邦咨询预估2024年全球HBM市场价值为89亿美金,计算可得2024年HBM所用EMC价值空间为2.6亿美元、所用填料价值空间为1.1亿美金,作为材料单品而言是相对较大、利润较丰厚的市场。