HBM封裝技術生變:三星、SK海力士雙雙推遲HBM混合鍵合導入

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三星電子與SK海力士正重新審視混合鍵合技術在高頻寬記憶體(HBM)領域的導入時間表。隨著HBM厚度標準逐步放寬、散熱問題出現替代解決方案,這一原本被寄予厚望的下一代封裝技術,其商用節點已被接連後移。

據韓國科技媒體ZDNet Korea週一報導,業內觀察人士指出,混合鍵合技術全面應用於下一代HBM的時間點可能比此前預期更晚。兩家公司最初預計最早在HBM4(第六代HBM)上導入該技術,但最終仍沿用了傳統熱壓鍵合(TC鍵合)方案。

目前業界預測,混合鍵合的導入節點或推遲至16層HBM4E(第七代HBM),而部分業內人士認為實際時間可能還將進一步延後。

這一變化對HBM供應鏈及相關封裝設備廠商構成直接影響。混合鍵合技術的推遲意味著現有TC鍵合工藝的生命週期延長,而圍繞混合鍵合設備與材料的資本開支節奏也將隨之調整。

厚度標準放寬,混合鍵合核心優勢弱化

混合鍵合技術的主要優勢在於無需凸點(Bump)結構,可直接連接各層DRAM的銅線,從而更易壓縮HBM整體厚度,並改善散熱性能與電源效率。然而,上述優勢的市場緊迫性正在下降。

HBM行業厚度標準已呈現逐步放寬趨勢。HBM標準厚度在HBM3E(第五代)時為720微米,進入HBM4後已上調至775微米,主因是堆疊層數從8層、12層提升至12層、16層。據悉,國際半導體標準化機構JEDEC目前正討論將HBM5等20層堆疊產品的厚度上限從900微米進一步放寬至約1000微米。厚度約束一旦鬆動,DRAM層間間距無需壓縮至極限,TC鍵合所承受的技術壓力也將相應減輕。

**與此同時,輝達等核心客戶對高堆疊HBM的需求時間表亦出現後移。**一位記憶體行業人士A表示,「目前客戶與記憶體製造商之間關於16層HBM的討論並不活躍,就目前而言,即便在HBM4E中,12層產品也很有可能繼續佔據主導地位。」

散熱替代方案浮現,兩家公司另闢蹊徑

散熱性能的改善是混合鍵合的另一大賣點——去除導熱係數低的底部填充材料有助於提升HBM熱特性。但三星電子與SK海力士已分別開發出不依賴混合鍵合的散熱替代技術。

兩家公司的方案核心均為在HBM核心晶片旁額外整合獨立散熱器件。三星電子將其命名為熱路徑模組(Heat Path Block,HPB),SK海力士則稱之為iHBM(ICE HBM)。兩家公司目前均在針對HBM5測試上述技術的應用。

封裝行業人士表示,「在HBM核心晶片旁配置散熱器件在技術上難度不大,商業化應不存在障礙,從記憶體公司角度來看,這是一個穩定的選擇。」

I/O密度瓶頸或成混合鍵合最終驅動力

儘管短期導入時間表後移,三星電子與SK海力士的混合鍵合研發工作預計仍將持續推進。驅動力來自HBM長期演進路徑中I/O密度的爆發式增長需求。

HBM4已將I/O數量從HBM3E的1024個翻倍至2048個,HBM內部間距因此大幅收窄。TC鍵合在凸點熔化時會發生橫向擴散,被業界認為難以支撐更高密度的I/O實現。封裝行業人士C指出,「中長期來看,業界正在討論從HBM5E開始將I/O數量再度翻倍至4096個,屆時I/O間距極為緊密,混合鍵合成為必要選項。」

這意味著混合鍵合技術並非被放棄,而是被推遲——其真正的商用窗口,或將隨HBM代際演進中I/O密度的臨界突破而重新打開。

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