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 ...

HBM市场概况 - 2024年HBM成为半导体产业最热门产品之一，受AI大模型和高性能计算需求推动[1] - SK海力士在HBM市场占有率高达70%，订单已售罄[1] - TCB键合机成为决定HBM产业链上限的关键设备，各大厂商加大投入[1] TCB技术解析 - TCB（热压键合）工艺通过局部加热互连点解决传统倒装芯片工艺的热膨胀问题[3] - TCB接触密度可达每平方毫米10,000个接触点，但吞吐量较低（1,000-3,000芯片/小时）[4] - 主要工艺路径包括TC-NCF（三星、美光采用）和MR-MUF（SK海力士采用）[6] - MR-MUF热导率是TC-NCF的两倍，对工艺速度和产量有显著影响[6] TCB设备市场格局 - 全球TCB键合机市场呈现"六强格局"：韩美半导体、SEMES、韩华SemiTech、东丽、新川、ASMPT[8] - 韩美半导体市场份额最高，2023年营业利润增长639%至2554亿韩元[9] - 韩美半导体向美光供货价格比SK海力士高30%-40%，因技术路径不同[10] - 摩根大通预测TCB键合机市场规模将从2024年4.61亿美元增长至2027年15亿美元[6] 韩国厂商竞争 - 韩华SemiTech获SK海力士420亿韩元订单（12台设备），引发韩美半导体不满[12] - 韩美半导体将SK海力士设备价格上调28%作为报复[13] - 韩华SemiTech设备在自动化系统和维护便利性方面表现优异[13] - 韩美半导体推出专为HBM设计的"TC Bonder 4"，针对16层以上堆叠工艺[30] 国际厂商动态 - ASMPT设备在16层HBM工艺中表现优于韩美半导体，获SK海力士订单[14][15] - 新加坡K&S采用化学方法（甲酸）去除氧化层，ASMPT采用物理方法（等离子清洗）[16][17] - 三星逐步用SEMES设备替代新川设备，新川可能失去核心供应商地位[18][19] - SEMES 2023年营业利润增长81.7%至1212亿韩元，主要来自显示器设备业务[20] 市场影响与趋势 - 韩国政府可能限制HBM设备出口，特别是TCB键合机[23] - 国内厂商在子系统有技术储备，但整机集成能力和产线验证仍是挑战[24] - 韩国半导体设备企业崛起，六强中有四家聚焦后处理设备[25] - Techwing的Cube Prober成为英伟达HBM最终检查流程唯一入选设备[26]