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研报 | HBM5 20hi后产品将采用Hybrid Bonding技术,或引发商业模式变革

10/31 10:45
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产业洞察

HBM产品已成为DRAM产业关注焦点,这使得Hybrid Bonding (混合键合)等先进封装技术发展备受瞩目。根据TrendForce集邦咨询最新研究,三大HBM原厂正在考虑是否于HBM4 16hi采用Hybrid Bonding,并已确定将在HBM5 20hi世代中使用这项技术。

与已广泛使用的Micro Bump (微凸块)堆叠技术相比,Hybrid Bonding由于不配置凸块,可容纳较多堆叠层数,也能容纳较厚的晶粒厚度,以改善翘曲问题。使用Hybrid Bonding的芯片传输速度较快,散热效果也较好。TrendForce集邦咨询表示,三大原厂已确定将在HBM3e 12hi及HBM4 12hi世代延续使用Advanced MR-MUF及TC-NCF堆叠架构。对于HBM4 16hi和HBM4e 16hi世代,因Hybrid Bonding未较Micro Bump具明显优势,尚无法断定哪一种技术能受青睐。若原厂决定采用Hybrid Bonding,主要原因应是为及早经历新堆叠技术的学习曲线,确保后续HBM4e和HBM5顺利量产。三大业者考量堆叠高度限制、IO密度、散热等要求,已确定于HBM5 20hi世代使用Hybrid Bonding。

然而,采用Hybrid Bonding需面对多项挑战。如原厂投资新设备导入新的堆叠技术,将排挤对Micro Bump的需求,也不再享有原本累积的技术优势。Hybrid Bonding尚有微粒控制等技术问题待克服,将提升单位投资金额。此外,由于Hybrid Bonding需以Wafer to Wafer模式堆叠,若front end(前端)生产良率过低,整体生产良率将不具经济效益。

TrendForce集邦咨询指出,采用Hybrid Bonding可能导致HBM的商业模式出现变化。使用Wafer to Wafer模式堆叠,须确保HBM base die(基础裸晶)与memory die(内存裸晶)的晶粒尺寸完全一致;而前者的设计是由GPU/ASIC业者主导,因此,同时提供base die及GPU/ASIC foundry(晶圆代工)服务的TSMC(台积电)可能将担负base die与memory die堆叠重任。若循此模式发展,预计将影响HBM业者在base die设计、base die与memory die堆叠,以及整体HBM接单等商业环节的产业地位。

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