申请入围"中国IC独角兽" 半导体高质量发展创新成果征集 2024年，HBM成为半导体产业最炙手可热的产品之一。 随着AI大模型和高性能计算的狂飙突进，英伟达等巨头对HBM的需求水涨船高，内存厂的HBM订单早 已售卖一空，尤其是SK海力士，其在HBM市场占有率高达70%，更是赚得盆满钵满。 然而，就在这股浪潮背后，名为"TCB（Thermal Compression Bonding）键合机"的设备，正在悄然决定 HBM产业链的上限，不论是SK海力士，还是美光三星，都在过去一年时间里加大了设备方面的投入， 也让更多设备厂商有机会吃上这波AI红利。 什么是TCB？ 先来了解一下目前HBM芯片的键合技术。在传统的倒装芯片键合中，芯片被"翻转"，以便其焊料凸块 （也称为 C4 凸块）与半导体基板上的接合焊盘对齐。整个组件被放置在回流炉中，并根据焊料材料均 匀加热至 200ºC-250ºC 左右。焊料凸块熔化，在接合和基板之间形成电气互连。 随着互连密度的增加和间距缩小到 50µm 以下，倒装芯片工艺面临一些挑战。由于整个芯片封装都放入 烤箱中，芯片和基板会因热量而以不同的速率膨胀（即不同的热膨胀系数，CTE），从而产 ...

混合键合技术应用 - 三星电子和SK海力士计划将混合键合技术应用于下一代HBM产品，三星可能最早于2025年用于HBM4（第六代），SK海力士则可能用于第七代HBM4E [1] - 混合键合技术通过铜对铜直接键合替代传统凸块连接，可缩小芯片尺寸并将功率效率和性能提升一倍以上 [1] - 当前HBM生产依赖TC键合机，韩国设备商（如SEMES、韩美半导体、韩华光辉）占据全球80%以上市场份额，其中韩美半导体垄断HBM3E的TC键合机供应 [2] 供应链竞争格局 - 美国应用材料公司通过收购Besi公司9%股份进入混合键合市场，Besi是全球唯一量产混合键合设备的公司 [3] - 韩国HANMI Semiconductor和Hanwha Semitech加速开发无助焊剂键合系统作为替代方案，美光正评估该技术用于下一代HBM [3] - 当前TC键合机主要供应商包括SEMES（三星）、韩美半导体（SK海力士）、Shinkawa Electric（美光）和ASMPT [2] 技术迭代与市场影响 - HBM需求激增推动韩国本土设备商订单大幅增长，买家优先选择具备稳定量产能力的供应商 [2] - 混合键合技术若普及将成为未来HBM堆叠的主流方法，可能重塑半导体设备供应链格局 [2][3] - 传统TC键合工艺通过加热加压连接DRAM芯片，需使用凸块并固定间隔堆叠，而混合键合无需凸块且密度更高 [1][2]

美光HBM业务重组与战略布局 - 美光成立专门HBM业务部门，新架构将于2025年5月30日开始的2026财年Q4初到位，财务报告格式同步更新 [1] - 新组织架构包含四大部门：云内存业务部门(CMBU)、核心数据中心业务部门(CDBU)、移动与客户端业务部门(MCBU)、汽车与嵌入式业务部门(AEBU) [1] - CMBU重点服务超大规模云服务提供商，负责HBM业务，为微软、AWS等提供定制化内存解决方案 [1] - CDBU专注服务戴尔、慧与、技嘉等OEM服务器客户 [1] HBM技术竞争与产能扩张 - 美光12层HBM3E已开始交付，用于英伟达B300芯片 [2] - 韩美半导体将向美光交付约50台热压键合机，远超2024年交付量 [2] - HBM4预计2026年量产，HBM4E计划2027-2028年投产 [2] - 公司正评估Fluxless无助焊剂键合技术，计划2024年Q2起与设备商合作测试 [4] HBM4技术突破方向 - 现有NCF技术面临HBM4堆栈增至12层时的技术限制，包括材料填充不完美和边缘溢出问题 [5] - 无助焊剂技术成为HBM4/HBM4E的替代方案，采用MR-MUF工艺，通过等离子体或甲酸去除氧化膜 [6] - 主要设备商韩美半导体、Kulicke & Sofa、ASMPT均参与测试 [4] - 三星电子也在测试同类技术，同时评估NCF和混合键合方案 [7] 行业竞争格局 - 美光通过业务重组和技术创新试图缩小与SK海力士的差距 [2] - 键合设备供应商竞争加剧，韩美半导体获得大额订单 [2] - 技术路线出现分化，NCF与MR-MUF工艺并行发展 [4][6]