36GB HBM

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AI发展的关键,HBM堆叠工艺的演变-从TC-NCF、MR-MUF到Advanced MR-MUF
2025-05-12 23:16
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:HBM 产业链、半导体封装行业 - **公司**:海力士、韩美半导体、长川科技、绿都智能旗下唐人制造、华丰科技、清源金河、库尼索法、CES、ASTA、APTC、西美斯、韩华、新美思(ASMPT)、三星 纪要提到的核心观点和论据 - **HBM 堆叠工艺发展趋势**:与 AI 发展密切相关,AI 参数量提升依赖 HBM 内存容量和带宽,从技术阶段快速推广到商务阶段,端侧出现 DRAM 和 NPU 堆叠工艺,中美关系及先进供应链转移影响产业发展[2] - **国内 HBM 产业链应对策略**:需自主解决关键核心设备和材料问题,追赶海外产品水平;海力士已推出 36GB HBM 产品并计划推 48GB 新产品,国内目前四层堆叠,需购买海外设备进行工艺迭代,推进上游设备和材料自主替代[1][5] - **键合技术应用**:在半导体产业应用广泛,包括引线键合、FC 倒装封装和热压键合,各类键合技术在不同环节发挥作用,互相替代以满足不同封装需求[1][6] - **热压键合工艺应用**:用于高密度封装,通过加热使模具材料融化粘合上下部分,传统温度 200 - 300 度,也可低温先粘合再填充液态塑封料;随着 pitch size 变小,键合难度增加,对设备需求提高[8] - **先进封装技术对 pitch size 的影响**:使 pitch size 从 300 微米缩小到 25 - 40 微米,提高芯片密度,增加键合难度,如英特尔 Foveros 和台积电 CoWoS 技术[9] - **KNS 路线图信息**:展示 flip chip 和 TCB 技术在不同 pitch 尺寸下的应用范围,C4 flip chip 与传统助焊剂 PCB Bonder 有交叉区域,无助焊剂 PCB Bonder、铜 TCB 以及 Hybrid 混合集成等新兴技术逐步发展[4][10] - **全球主流公司参与情况**:库尼索法、CES、ASTA、APTC、韩美半导体、西美斯、韩华、三星等公司积极参与先进封装领域,推动技术进步[12] - **TCB Bonder 设备市场份额**:韩美半导体在全球 HBM 用 TCB 设备市场占 60% - 70%份额,新美思和韩华也有一定份额,韩华计划 2024 年开始大规模进入[13] - **HBM 技术发展历程**:2000 年前后海力士开始研发 WLP 技术路线,2009 年研发 PSV 通孔工艺,2013 年第一代 HBM 产品 TC - NCF 问世,材料从 NCF 变为 MAF,再到 MR - MUF,最终发展到 Advanced MR - MUF[14] - **海力士与其他公司技术差异**:海力士从 TC - NCF 发展到 Advanced MR - MUF,提高热压键合效率、散热性能和生产良率;三星等公司仍主要采用 TC - NCF 方法[15] - **韩美半导体垄断地位原因**:与海力士紧密合作研发 MR Max 设备,设备兼容 TC - NCF 和 MR - MUF 工艺,具备广泛适应性[16] - **海力士合作趋势**:2024 年开始引入 APT、韩华等供应商,减少对单一供应商依赖,推动行业竞争与创新[17] - **Advanced MR - MUF 工艺影响**:结合 PCB 技术,提高芯片封装效率和性能,对提升算力芯片性能重要[18] - **热压键合技术优势**:在 two wafer 工艺、die to interposer 连接、PCB tip to wafer、interposer TC - NCF 环节、C2C Wafer 工艺等场景有优势,3D IC 堆叠 pitch 小于 9 微米时用 hybrid bonding 更合适[19] - **Hybrid Bonding 技术应用领域**:主要应用于 CIS、3D NAND、未来 3D DRAM 以及 HBM 堆叠,HBM 堆叠超过 16 层时优势明显[20] 其他重要但是可能被忽略的内容 - **韩美半导体断供消息**:报道称韩国韩美半导体对中国大陆断供热压键合设备,但无确凿信源,国内客户未接到通知,禁运消息从去年开始讨论,未广泛证实,新闻可能不真实或需进一步跟踪[3] - **国内 HBM 堆叠技术现状**:处于从四层到八层变化阶段,八层堆叠进展关键,国内设备和材料公司积极研发,长川科技等推出相关机台但未规模化量产,2025 下半年至 2026 年进入国产化替代加速期[22][23]