文章核心观点 - HBM芯片是AI计算的标配，其技术发展正从主流的热压键合转向更具革命性的混合键合技术 [2] - 混合键合技术通过铜-铜直接键合实现更紧密的芯片互联，相比TCB技术，其互连密度提高15倍，速度提升11.9倍，带宽密度可实现191倍，能效性能提升超过100倍，且每互连成本低10倍 [9][10] - 尽管混合键合设备目前面临量产挑战和高成本问题，但其被视为HBM技术发展的必然方向，设备厂商竞争激烈，市场规模预计将持续增长 [12][29] 技术演进路径 - 芯片键合技术路径为：标准倒装芯片 → 助焊剂型TCB → 无助焊剂TCB → 铜-铜直接键合→混合键合，混合键合是技术路线的最终目标 [6] - 当HBM芯片堆叠层数超过16层时，传统的TCB凸点结构会显著影响良率并限制互联密度，混合键合技术可解决此瓶颈 [2] - Yole预测到2030年混合键合设备市场将增长至3.97亿美元 [6] 混合键合技术优势 - 相比TCB技术，混合键合能将HBM堆栈温度降低20% [9] - 混合键合技术无需凸点，直接在DRAM芯片之间进行铜-铜直接键合，从而实现更紧密的芯片互联 [2] - Besi数据显示混合键合每互连成本比TCB低10倍，尽管需要更高的基础设施投入 [9][10] 市场前景与预测 - Besi预测到2030年混合键合设备的累计装机量将在960至2000台之间，比2024年预测高出7% [12] - 到2029年，HBM4/5预计将占据高达68%的市场份额，成为主导技术 [15] - Besi预计到2030年混合键合市场规模将达到12亿欧元 [29] 主要设备厂商竞争格局 - 荷兰Besi在混合键合市场地位稳固，2025年上半年其混合键合业务营收较2024年上半年翻了一倍多，并与应用材料结盟共同开发集成式混合键合系统 [21] - 韩国韩美半导体在HBM3E的12层生产用TC键合机市场占据超过90%份额，已投资1000亿韩元建设混合键合机工厂，目标2027年底商业化 [23][24] - 韩国韩华半导体已完成第二代混合键合机开发，直接挑战韩美半导体，今年赢得了SK海力士价值约805亿韩元的TC键合机订单 [25] - LG电子通过国家项目进军混合键合设备市场，目标2028年完成概念验证，2030年实现全面商业化 [25] - 中国公司拓荆科技和青禾晶元也在混合键合设备领域有所布局，青禾晶元推出了全球首台C2W&W2W双模式混合键合设备 [29] 应用驱动场景 - 低情景驱动因素为逻辑芯片应用，包括AMD、英特尔和博通开发的AI ASIC、高端PC/笔记本电脑CPU的SoIC等 [15] - 中情景驱动因素为内存和共同封装光学应用，所有领先厂商都在评估混合键合与TCB用于HBM4，混合键合的HBM5堆栈预计将在2026年出现 [15] - 高情景驱动因素包括智能眼镜、微显示器、传感器和智能手机等新兴应用 [19] - 英伟达推出的CPO技术网络交换机产品采用了台积电的COUPE技术，该技术使用混合键合来组装3D光子学小芯片 [16]