近日，美國內(nèi)存巨頭美光科技宣布在新加坡動工建設新的HBM（高帶寬內(nèi)存）先進封裝工廠。

該工廠將是新加坡首個此類工廠，計劃于 2026 年開始運營。從 2027 年開始，美光的先進封裝產(chǎn)能將大幅擴大，以滿足人工智能 (AI) 推動的日益增長的需求。該工廠的啟動將進一步增強新加坡當?shù)氐陌雽w生態(tài)系統(tǒng)并推動創(chuàng)新。

美光透露，公司在HBM先進封裝領域投資約70億美元（約合513.2億元人民幣），初期將創(chuàng)造約1400個就業(yè)崗位。隨著未來計劃的擴建，該工廠預計將創(chuàng)造約3000個就業(yè)崗位，包括封裝開發(fā)、組裝和測試等崗位。

存儲器巨頭加大 HBM 先進封裝力度

除了美光之外，HBM市場的另外兩大參與者SK海力士和三星電子近年來也加大了對先進封裝的投資。

對于SK海力士來說，其最受關注的項目是在美國建設先進封裝工廠。2024年4月，SK海力士宣布計劃在美國印第安納州西拉斐特建立一個AI優(yōu)化的存儲器先進封裝生產(chǎn)工廠。

該公司還計劃與當?shù)匮芯繖C構(gòu)合作進行半導體研發(fā)，預計投資額為 38.7 億美元。

SK Hynix預計印第安納州工廠將于2028年下半年開始量產(chǎn)下一代面向AI的HBM存儲器產(chǎn)品。該項目已獲得美國商務部4.58億美元的資金，同時還從美國CHIPS項目辦公室獲得了高達5億美元的貸款。

與此同時，三星電子也在國內(nèi)外擴大對先進半導體封裝的投資，重點關注中國、日本和韓國。

中國：三星已在蘇州建立了測試和封裝工廠，這是其最重要的海外生產(chǎn)基地之一。

日本：三星正在橫濱建立一個先進封裝實驗室，致力于開發(fā)用于 HBM、AI 和 5G 技術等高價值應用的下一代封裝技術。

韓國：三星正在擴建位于忠清南道的半導體封裝工廠，以提高 HBM 產(chǎn)量。擴建工程預計將于 2027 年 12 月完成，并將包括用于 HBM 芯片的先進封裝生產(chǎn)線。

HBM5 20-Hi 堆疊和混合鍵合技術的興起

當前先進的封裝技術主要包括微凸塊堆疊和混合鍵合。雖然微凸塊堆疊被廣泛采用，但混合鍵合消除了對凸塊的需求，從而實現(xiàn)了更高的堆疊數(shù)量、更厚的芯片層和更好的翹曲控制。

雖然混合鍵合尚未表現(xiàn)出比微凸塊明顯的優(yōu)勢，但它提供更快的數(shù)據(jù)傳輸和更好的散熱效果，使其在業(yè)界越來越受歡迎。

根據(jù)TrendForce的研究報告，考慮到堆疊高度限制、IO密度以及散熱要求，三大HBM廠商預計在HBM5 20-Hi代將采用混合鍵合(Hybrid Bonding)。

TrendForce 認為采用混合鍵合可能會改變 HBM 生產(chǎn)的商業(yè)模式。晶圓到晶圓的堆疊過程需要 HBM 基片和內(nèi)存芯片之間的芯片尺寸精確對齊。

由于 GPU/ASIC 公司通常設計基礎芯片，因此提供基礎芯片設計和晶圓代工服務的臺積電可以在基礎芯片與內(nèi)存芯片的堆疊中發(fā)揮關鍵作用。這可能會影響 HBM 制造商在基礎芯片設計、堆疊和訂單履行等領域的行業(yè)地位。

然而，混合鍵合也存在一些挑戰(zhàn)，例如顆粒控制問題、更高的單位投資成本以及晶圓對晶圓堆疊工藝帶來的效率問題。如果前端生產(chǎn)良率太低，整個工藝可能不具經(jīng)濟可行性。

業(yè)內(nèi)專家建議，隨著制造商進軍 HBM 市場，先進封裝技術的選擇必須平衡資金、技術能力和更廣泛的戰(zhàn)略因素等實際考慮因素。