三星電子與SK海力士正在重新調整混合鍵合技術在高帶寬存儲器(HBM)領域的導入時間表,這一原本被視作下一代封裝關鍵的技術,其全面商用節點已明確後移。據韓國科技媒體ZDNet Korea週一援引業內觀察人士報道,兩家公司最初計劃最早在HBM4(第六代HBM)上採用混合鍵合,但最終仍沿用了傳統的熱壓鍵合(TC鍵合)方案。目前業界普遍預測,混合鍵合的導入將推遲至16層HBM4E(第七代HBM),部分人士甚至認為實際時間點可能進一步延後。
這一技術路線的變化,核心驅動力來自兩個層面。首先是HBM厚度標準正在逐步放寬。混合鍵合的一大優勢在於無需凸點結構,可直接連接各層DRAM的銅線,從而更易壓縮整體厚度並改善散熱與電源效率。然而,隨著堆疊層數從8層、12層向12層、16層攀升,HBM標準厚度在HBM3E時為720微米,到HBM4已上調至775微米。據悉,國際半導體標準化機構JEDEC目前正討論將HBM5等20層堆疊產品的厚度上限從900微米進一步放寬至約1000微米。厚度約束一旦鬆動,DRAM層間間距無需壓縮至極限,TC鍵合所承受的技術壓力也隨之減輕,混合鍵合在厚度壓縮上的緊迫性自然下降。
其次,散熱性能的改善曾是混合鍵合的另一大賣點,但三星電子與SK海力士已分別開發出不依賴該技術的替代方案。兩家公司的思路均為在HBM核心芯片旁額外集成獨立散熱器件——三星電子將其命名為熱路徑模塊(HPB),SK海力士則稱之為iHBM(ICE HBM),目前均在針對HBM5測試相關應用。封裝行業人士表示,在核心芯片旁配置散熱器件在技術上難度不大,商業化應不存在障礙,從存儲器公司角度來看,這是一個更穩定的選擇。
與此同時,下游核心客戶的需求節奏也在發生變化。一位內存行業人士透露,目前客戶與內存製造商之間關於16層HBM的討論並不活躍,即便在HBM4E中,12層產品也很有可能繼續佔據主導地位。英偉達等核心客戶對高堆疊HBM的需求時間表出現後移,進一步降低了短期內導入混合鍵合的迫切性。
這一技術推遲對HBM供應鏈及封裝設備廠商構成直接影響。混合鍵合導入的延後意味著現有TC鍵合工藝的生命週期得以延長,相關設備與材料供應商的現有產線價值將獲得支撐;而圍繞混合鍵合設備與材料的資本開支節奏則將隨之放緩,相關廠商需要重新評估研發投入與產能規劃的回報週期。
不過,混合鍵合技術並未被放棄,其長期驅動力依然存在。HBM4已將I/O數量從HBM3E的1024個翻倍至2048個,內部間距大幅收窄。TC鍵合在凸點熔化時會發生橫向擴散,被業界認為難以支撐更高密度的I/O實現。封裝行業人士指出,中長期來看,業界正在討論從HBM5E開始將I/O數量再度翻倍至4096個,屆時I/O間距極為緊密,混合鍵合將成為必要選項。這意味著該技術的真正商用窗口,或將隨HBM代際演進中I/O密度的臨界突破而重新打開。
對於AI產業而言,HBM作為GPU等AI芯片的關鍵存儲組件,其封裝技術路線直接影響存儲帶寬、功耗與芯片體積的演進節奏。混合鍵合導入的推遲,短期內緩解了供應鏈的技術切換壓力,但也意味著存儲性能的階躍式提升將相應延後,這可能在更長的時間維度上影響AI算力系統的整體效能提升曲線。