混合键合HBM:2028年市场近20亿,超传统2倍!

2025-10-07前沿技术

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高性能存储技术在当今的数字时代扮演着愈发关键的角色,尤其是在人工智能、大数据分析和高性能计算等领域。随着这些前沿技术的飞速发展,对处理能力和数据带宽的需求呈现几何级增长,这使得作为核心组件的高带宽内存(HBM)的地位日益凸显。然而,传统的HBM制造工艺在面对更高堆叠层数时,正逐步显现出其物理极限,特别是在硅通孔(TSV)良率方面面临挑战。在这样的背景下,混合键合(Hybrid Bonding)技术作为一种革新的先进封装方案,正受到全球半导体行业的广泛关注。它不仅有望克服现有瓶颈,更预示着HBM技术迈向新纪元。

HBM,全称High Bandwidth Memory,其核心在于通过垂直堆叠多个DRAM芯片,并通过TSV(硅通孔)技术进行互连,从而实现远超传统DRAM的内存带宽。这种架构极大地提升了数据吞吐量,为高性能计算任务提供了强大支持。然而,随着HBM堆叠层数从8层、12层向16层乃至更高层数发展,芯片之间的连接密度和良率管理变得愈发复杂。传统的TC键合(Thermal Compression Bonding)技术,即通过施加热量和压力将带有焊料凸点(bumps)的芯片连接起来,在达到一定堆叠高度后,凸点的尺寸和间距成为限制进一步提升性能和集成度的因素,同时也会带来信号损失等问题。

正是在传统技术面临瓶颈之时,混合键合技术应运而生。与TC键合不同,混合键合实现了芯片与芯片之间的直接互连,无需焊料凸点作为介质。它通过在芯片表面形成超细间距的金属焊盘,并在高精度对准后直接键合,从而形成更紧密、更可靠的电气连接。这项技术显著减少了信号传输路径,降低了信号损耗,并极大地提高了连接密度。对于HBM4及未来世代(如HBM4E),当堆叠层数达到16层甚至更高,超越20层时,混合键合的优势将更加明显,成为解决TSV良率瓶颈和提升整体性能的关键方案。

市场分析显示,混合键合技术在HBM领域的应用前景广阔。外媒援引行业分析人士的观点指出,随着HBM4E时代的到来,混合键合市场将迎来显著增长,预计到2028年,其在HBM总产量中的份额有望达到约50%。具体来看,混合键合设备的成本相对较高,一台设备的造价可能高达约40亿韩元(折合约280万美元)。如果按照2028年一半的HBM生产采用混合键合技术来估算,届时整个混合键合设备市场规模可能达到2.8万亿韩元,接近19.9亿美元。这比传统的TC键合设备高出两倍多,反映了这项技术在投资和价值上的重要性。这一增长趋势,也与当前全球人工智能算力需求的激增以及数据中心对高性能存储的持续投入密切相关。

面对HBM封装技术的迭代升级,全球半导体设备制造商正积极布局,尤其是韩国的设备厂商,由于其在存储器产业的传统优势,更是走在前列。有消息指出,包括三星电子和SK海力士在内的HBM供应商,正计划为OpenAI在韩国浦项和全罗南道建立的未来数据中心,提供采用混合键合技术的新一代HBM芯片。这进一步凸显了该技术在高端应用领域的战略地位。
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韩国厂商的积极竞逐:

  • 韩美半导体(Hanmi Semiconductor): 作为当前TC键合设备领域的领先企业,韩美半导体并未满足于现状,而是大力投资于下一代HBM技术。公司正投入1000亿韩元,在韩国仁川建设一座面积达14600平方米的混合键合设备工厂,预计在2026年下半年投入运营。该工厂计划同时生产用于HBM和逻辑芯片(XPU)的混合键合设备,显示了其对未来市场需求的全面布局。根据规划,韩美半导体预计在2027年底前推出HBM6适用的混合键合设备。同时,公司也强调,在HBM4和HBM5的生产阶段,其TC键合设备仍能有效满足需求,体现了其在技术路线过渡上的务实策略。

  • 韩华Semitek(Hanwha Semitek): 作为行业内的“后来者”,韩华Semitek正试图通过聚焦混合键合技术实现“弯道超车”。公司近期成立了先进封装技术中心,并早在2021年就与韩国存储巨头SK海力士建立了合作关系,共同开发第一代混合键合设备。目前,韩华Semitek的目标是在2026年初推出其第二代设备“SHB2 Nano”,这一时间点甚至可能早于其主要竞争对手韩美半导体,彰显了其在该领域加速推进的决心。

  • LG电子(LG Electronics): 除了专业的半导体设备厂商,韩国的科技巨头LG电子也展现了进入这一新兴领域的雄心。外媒SeDaily在2025年7月报道称,LG电子正积极涉足半导体设备领域,着手开发HBM混合键合设备,并计划在2028年前实现量产。这表明HBM先进封装技术已成为科技产业巨头们竞相布局的重要战略高地。

全球玩家的领先地位:

尽管韩国厂商投入巨大,但在混合键合设备市场,一些全球性的设备巨头依然保持着领先地位。

  • 荷兰BESI公司: 外媒报道指出,荷兰设备制造商BESI预计在2025年下半年迎来混合键合设备需求的显著增长。这主要得益于其客户在2026年和2027年为新一代逻辑芯片和HBM4产品推进技术路线图。BESI的预期反映了全球半导体产业链对混合键合技术的实际需求和技术成熟度。

  • ASMPT公司(荷兰ASMI子公司): 作为荷兰ASMI的子公司,ASMPT在混合键合技术方面也取得了稳步进展。据了解,该公司计划在2025年第三季度向HBM客户交付其混合键合系统。ASMPT的行动进一步印证了市场对高性能HBM封装设备的迫切需求,以及全球领先设备供应商在该领域的持续创新。欧洲厂商在精密制造和半导体设备领域的长期积累,使其在全球先进封装设备市场中占据了重要地位。

对中国跨境行业的启示与思考:

HBM混合键合技术的快速发展,对中国的跨境行业,尤其是与半导体、AI计算及相关供应链深度绑定的企业,具有重要的参考价值。

首先,对于中国的半导体设备制造企业而言,先进封装技术是未来产业竞争的关键高地。混合键合技术在提升HBM性能和良率方面展现出的巨大潜力,意味着这是一片充满挑战也蕴含机遇的蓝海。中国企业需要密切关注国际技术发展趋势,加大研发投入,寻求在特定细分领域的突破,逐步提升在高端半导体设备领域的自主创新能力。

其次,对于中国的AI芯片设计、高性能计算以及数据中心运营商等下游产业,HBM的封装技术演进直接影响到其产品的性能、成本和市场竞争力。随着混合键合HBM的普及,未来AI服务器、高端图形处理器以及各类智能终端将能够集成更高带宽、更低功耗的存储单元,从而实现更强大的计算能力。跨境电商或贸易从业者,在评估和引进海外先进计算产品或解决方案时,理解HBM及其封装技术的最新进展,有助于更准确地判断产品价值和市场前景。

此外,HBM供应链的全球化特征也提醒我们,技术变革往往伴随着供应链的重塑和区域竞争格局的演变。中国跨境行业的从业人员,无论是从事国际贸易、物流服务还是市场分析,都应关注全球半导体产业的动态,尤其是先进封装技术领域的技术标准、主要玩家和潜在的供应链风险。通过及时掌握这些信息,可以更好地规划国际业务策略,规避潜在风险,并抓住新的市场机遇。

混合键合技术作为HBM迈向更高性能的关键一环,其发展不仅是技术层面的突破,更是驱动全球数字经济增长的重要引擎。它为人工智能、高性能计算等前沿领域提供了坚实的基础,也为半导体产业的未来发展指明了方向。

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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/hbm-hybrid-2028-market-nears-2b-2x-tc.html

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快讯:高性能存储需求激增,混合键合技术成HBM新突破口。韩美、韩华Semitek、LG等韩国厂商积极布局,与BESI、ASMPT等全球巨头竞逐。预计2028年混合键合HBM产量占比将达50%。该技术对AI芯片、数据中心至关重要,中国企业应关注供应链重塑及市场机遇。
发布于 2025-10-07
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