HBM 下一代封裝技術「混合鍵合」預計自 HBM4E 後導入
高頻寬記憶體（HBM）下一代封裝技術「混合鍵合（Hybrid Bonding）」的導入時機再度引發業界關注。專家指出，該技術預計將在第七代 HBM4E 或第八代 HBM5後才正式採用，原因在於目前技術與成本門檻仍高，現行熱壓（TC）鍵合技術仍能支撐高達 33 層的堆疊需求。
混合鍵合設備成本高達 200 億 國產化仍在起步階段
仁荷大學製造創新專業研究所教授朱承煥指出，混合鍵合的導入時機「大約會落在 HBM4E 或 HBM5 世代」，主要受限於高昂的設備成本與技術成熟度。他表示，目前設備領頭廠 BesI 與應用材料（Applied Materials） 已共同開發混合鍵合設備，並供應給台積電（2330），但單台售價高達 150 億至 200 億韓元。
朱承煥補充，雖然韓國國內設備廠正嘗試以較低價格開發自有技術，但尚未達可量產階段。根據資料顯示，BesI 與應材已在去年十月完成「Die-to-Wafer 混合鍵合系統（KineX Bonding System）」的開發，但國產設備仍需時間追趕。
TC 鍵合仍可支撐 33 層堆疊 混合鍵合主攻散熱與密度
目前業界認為，TC 鍵合技術仍足以支撐 HBM 高達 33 層的堆疊製程，因此在短期內沒有立即轉向混合鍵合的必要。根據市調機構 Yole Group 的資料，HBM 封裝正從傳統 TC 鍵合逐步演進至「無助焊劑（Fluxless）TC 鍵合」與「銅 - 銅（Cu-Cu）直接連接」，最終才會過渡到混合鍵合階段。
朱教授指出，混合鍵合的主要優勢在於大幅提升散熱效率與連接密度，「以該方式製造 HBM，熱效率可提升約 100 倍」。由於 HBM 以垂直多層堆疊方式連接，每增加堆疊層數與 TSV（矽通孔）數量，發熱問題便愈加嚴重，因此當堆疊超過 20 層時，混合鍵合的必要性將顯著提升。
混合鍵合可提升速度近 12 倍 三星、SK 海力士競相試產
據朱承煥透露，SK 海力士、三星電子均已完成混合鍵合的試驗。SK 海力士採取保守策略，持續以成熟的 TC 鍵合技術支撐生產，而三星電子作為後發者，預計將率先在下一代 HBM 中導入混合鍵合。
他補充，根據 BesI 資料，混合鍵合技術相比 TC 鍵合，速度可提升約 11.9 倍、連接密度提升達 15 倍。SK 海力士早在 2017 年就與韓美半導體共同開發「Dual TC Bonder Tiger」設備，穩定了工藝速度與良率，而三星則使用導電膠膜（TC-NCF）方式，效率略低。
韓廠與 LG 電子攜手開發國產設備 中國也積極投入
三星電子子公司 Semes 目前正研發自家混合鍵合設備，韓華 Semitek 也計畫於明年推出第二代機種。韓美半導體雖多次延後產品時程，但預計明年將發表具「無助焊劑（Fluxless）」功能的 Wide TC Bonder。
同時，仁荷大學與 LG 電子正共同執行總經費達 75 億韓元的「HBM 高性能超高密度混合鍵合堆疊設備開發」計畫，目標性能接近 BesI 的「Ultra Plus AC」系統。
朱承煥最後強調：「中國業者也正積極開發混合鍵合設備，若韓國業者不加快技術投入，HBM 領先優勢恐將逐步被追上。
