芯片巨头，看上“新”技术

82 0 0

文章摘要

在近两年时间里，HBM（高带宽内存）被视为内存市场增长的关键，尤其是HBM3E和下一代HBM4的竞争尤为激烈。HBM4将采用3D堆叠逻辑芯片架构，支持每个堆栈2048位接口，数据传输速率高达6.4GT/s，带宽从HBM3E的1.2TB/s提升至1.5-2TB/s，存储容量也从36GB增至48GB。然而，随着堆叠层数的增加，传统焊接技术面临显著挑战，尤其是助焊剂残留物导致的堆叠间隙增大和热应力集中问题。

为了应对这些挑战，热压键合（TCB）技术逐渐成为主流。与传统的倒装芯片键合相比，TCB通过局部加热互连点，减少了热应力和芯片与基板之间的热膨胀系数（CTE）差异，从而实现更强大的互连。然而，TCB工艺仍需要使用助焊剂，而随着互连间距缩小到10µm以下，助焊剂残留物的问题变得更加突出。无助焊剂键合技术（Fluxless Bonding）因此应运而生，通过在真空或惰性气体环境中运行，消除了助焊剂带来的污染风险，提高了互连的长期可靠性。

全球主要内存厂商如美光、三星和SK海力士均已开始评估无助焊剂键合技术在HBM4中的应用。美光计划到2026年实现该技术的营收贡献，三星则目标在今年年底前完成评估。SK海力士由于其MR-MUF技术的先发优势，在无助焊剂键合的导入方面具有明显优势。此外，封装巨头台积电也在积极评估无助焊剂键合技术，以应对其CoWoS封装中助焊剂残留物难以彻底清除的挑战。

尽管无助焊剂键合技术受到广泛关注，但它并非没有挑战。该技术的吞吐量较低，且需要更严格的工艺控制。与此同时，混合键合技术也在不断发展，尽管其成本较高，但被认为是未来键合技术的潜在方向。三星等厂商在持续优化现有NCF键合技术的同时，也在并行研发混合键合技术，显示出未来键合技术的竞争格局仍不明朗。

设备厂商之间的竞争也在加剧，ASMPT和K&S等主要设备厂商分别采用物理和化学方法去除氧化层，各具优势。然而，主要厂商仍在评估这些方案的优劣势，尚未决定无助焊剂键合的主要设备供应商。随着HBM市场的持续火热，无助焊剂键合技术虽然被寄予厚望，但其未来仍充满不确定性。