這兩年,HBM幾乎成了整個行業繞不開的關鍵詞。
在火熱的AI加速器之上,除了居於核心位置的GPU,最吸引目光的,往往是那幾顆緊貼其旁的HBM。
它們大多通過熱壓鍵合堆疊而成,其在DRAM芯片之間佈置微米級金屬凸塊,經由加熱與加壓完成連接與成型。
這套工藝已沿用近十年,成熟、穩定,良率也在可控範圍內。但真正的瓶頸,出現在高度上:而標準機構JEDEC給出的封裝高度上限為775微米,在這一空間內,需要同時容納基底芯片與16層核心芯片,現有的熱壓鍵合工藝似乎已經無法滿足需求。
此時,混合鍵合進入到了大家的視線中,它所做的,是徹底消滅凸塊,讓兩片銅表面直接接觸,在原子層級完成連接。由此帶來更低的連接電阻、更緊湊的層間距、更短的信號路徑,以及更優的散熱表現。
這一路線在圖像傳感器以及台積電的3D V-Cache中早已得到驗證,但當對象變成HBM,難度卻出現了成倍放大,原因不難理解,它不再是兩層芯片的結合,而是16層乃至20層DRAM的高堆疊結構,任何一層的失誤,都意味着整顆芯片的報廢。業內普遍估算,目前HBM混合鍵合的良率仍徘徊在10%左右,而真正邁向商業化,至少需要跨過60%的門檻。
即便如此,三星與SK海力士仍在今年同步邁出了量產驗證的第一步。
兩家公司,兩種算盤
SK海力士是HBM市場的現任霸主,全球市佔率超過70%,HBM收入佔其DRAM總銷售額超過40%,2026年的產能早已被提前鎖定,它提前導入混合鍵合,更像是一種防守,提前把下一代的技術籌碼握在手裏,避免被三星或美光在HBM賽道上搶佔先機。
據韓媒報道,SK海力士上月下單了一套由應用材料(Applied Materials)與Besi聯合開發的混合鍵合在線設備,價格約200億韓元,這是該公司首次採購量產型混合鍵合系統。這套設備把應用材料的CMP和等離子處理工序,直接整合進Besi的鍵合機裏,此前已在台積電的生產線上落地,用於AMD 3D V-Cache的量產。
有意思的是,同期SK海力士還準備引入韓華半導體的設備,計劃今年4到5月啓動大規模工藝驗證,押注不同供應商讓其看起來更加遊刃有餘。
三星的動作看起來更急。
據報道,三星選擇在HBM4上直接推進混合鍵合,而非沿用SK海力士主導的MR-MUF路線。這背後多少有點無奈,畢竟它在HBM封裝上已經落後將近兩年,如果繼續跟隨,追上的只是昨天的技術,趕不上明天的市場。
今年三月,三星在英偉達GTC 2026上專門放出了混合鍵合技術視頻,宣稱與傳統TC鍵合相比熱阻可降低20%以上,並在ISSCC上發表論文展示了用晶圓間混合鍵合技術製造4F² DRAM的過程,在一向低調的技術披露上顯得格外主動。三星CTO宋載赫在2026韓國半導體展上的主題演講還強調了技術的先進性,其表示,當12層和16層HBM使用混合鍵合運行時,基體芯片溫度可降低超過11%。
但三星的子公司Semes是個變量。三星正在評估Semes的芯片到晶圓混合鍵合機,內部化的生產邏輯很清晰,減少對外部供應商的依賴,控制核心製程。但問題是,Semes在混合鍵合設備上的整體質量,目前仍落後於Besi,這條路走通之前,三星還得同時在外部設備上押注。
標準機構的背刺
就在兩家大廠密集落子的同時,標準機構卻在它們背後紮了一刀。
據報道,JEDEC正在討論將HBM高度標準從775微米放寬至約900微米,新標準預計從第七代HBM4E開始生效,這意味着用現有TC鍵合設備在更厚的芯片上堆更多層變得可行,混合鍵合從20層時必須引入變成了還能再等幾年。
值得關注的是,英偉達和亞馬遜AWS據報道均計劃採用台積電的SoIC先進封裝方案,而SoIC會將系統半導體垂直堆疊,天然讓整體封裝厚度增加,這給整個GPU生態系統在HBM高度規格上留出了更多喘息空間。
此外,HBM4的焊盤間距恰好落在10微米臨界點附近,在這個間距下混合鍵合的成本競爭力本就難以超越微凸塊方案,這一代產品即便不做標準調整,混合鍵合也未必有足夠的商業理由強行上馬。
標準的變化,讓荷蘭的Besi站上了風口浪尖。
設備龍頭,大漲和暴跌
Besi是這場混合鍵合熱潮最耀眼的受益者,也是最暴露的靶心。
據Financial Times預測,Besi混合鍵合業務收入從2023年的3600萬歐元,有望在2026年飆升至4.76億歐元,屆時將佔公司總營收的約三分之一。這個增長預測是Besi高估值的重要支柱。所以當JEDEC的消息傳出,Besi股價在當天盤中跌幅一度超過19%,在此之前,這隻股票啱啱在過去一年漲了58%,五年累計漲幅超過200%。
但不到兩周,Besi又因為另一件事大漲逾10%。據路透社報道,Besi收到了來自外部的多方收購接觸,Lam Research是其中之一,而此前已持股約9%的應用材料同樣被認為是潛在買家之一。同一家公司,同一段時間,因為混合鍵合可能延遲跌了一次,又因為混合鍵合太重要有人想買漲了一次,頗有些諷刺感。
值得關注的是,Degroof Petercam分析師Michael Roeg指出,JEDEC此前就有過放寬HBM堆疊高度規格的先例,此次討論更可能改變混合鍵合的採用曲線,而非將其徹底終結。UBS則認為性能和散熱優勢在更高層數時仍會讓混合鍵合成為不可繞開的選項。
而從Besi自身來看,它並不是完全依賴於混合鍵合設備,其在TC鍵合和高精度貼片設備市場中同樣佔有一席之地,只不過目前來看其增速勢必要放緩一些。
各謀出路?
HBM標準的模糊,讓每家設備廠商都開始重新思考自己的發展路線。
韓美半導體(Hanmi Semiconductor)是目前TC鍵合市場無可爭議的老大。TechInsights數據顯示,其在全球HBM TC鍵合機市場份額高達71.2%,SK海力士幾乎是其獨家大客戶,美光後來也開始下單。
JEDEC的標準變化對韓美來說不是壞消息,這意味着它現有生意的生命周期延長了。今年2月的Semicon Korea 2026展會上,韓美半導體還展示了專為HBM5、HBM6打造的新型寬幅TC鍵合機,其指出,由於混合鍵合商業化遭遇延遲,這台設備有望填補市場空白。
但韓美同時也在仁川第七號工廠投入超過500億韓元,專門建設混合鍵合生產線,計劃明年上半年投產,用於HBM的混合鍵合機預計2027年推出,用於SoC的版本則推遲至2028年。它的戰略看起來很明確,TC鍵合負責當下,混合鍵合等賽道真正熱起來再全力衝刺。
另一家韓國本土的設備廠商韓華半導體(Hanwha Semitech)的處境則要微妙許多。這家公司花了大力氣,與荷蘭精密製造商Prodrive合作開發了第二代混合鍵合機SHB2 Nano,精度達到±100納米,對標Besi旗艦產品的精度指標。設備已在荷蘭完成組裝並運回韓國,計劃向SK海力士交付測試。
它面臨的問題是,合作開發的成本結構比自主研發更高,而市場開口又因為標準討論變得更加不確定。有業內人士指出,SHB2 Nano的研發速度快於Prodrive的常規節奏,其精細度的長期穩定性仍有待量產驗證。更直白地說,韓華半導體已經把相當多的籌碼押在了一個時間表尚不明朗的賽道上。
應用材料(AMAT)走的是另一套邏輯,其提早買入了Besi約9%的股權,成為其最大單一股東,同時合力開發Kynex D2W混合鍵合在線系統,這套集成了CMP、等離子處理與鍵合工序的方案,已經在台積電的產線上量產運行。AMAT的想法是把自己多年積累的前道製程能力往後延伸,把CMP這樣的前端強項嵌入封裝流程,構建一個競爭者難以單獨複製的完整平台。同時藉助Besi的設備網絡和客戶關係,直接進入SK海力士和三星的供應鏈視野,事實上,這次SK海力士的首單大型混合鍵合採購,兩家聯合設備正是中標者。
另一位設備龍頭,K&S(Kulicke & Soffa)的佈局更像是守正出奇。這家做了七十多年引線鍵合的老牌廠商,2026年3月宣佈擴展面向存儲的互連解決方案全線產品組合,預計其TCB業務在2026財年將按月增長約70%,並已加速推進混合鍵合研發項目,吸引了早期客戶興趣。可以說,K&S更傾向於在TCB上先發力,同時並行推進混合鍵合研發,等到市場真正成熟,再作定向投入。
ASML,不請自來
混合鍵合這場博弈中,最令人感到意外的,其實是一個從來不做封裝設備的公司。
據韓媒The Elec報道,ASML已開始設計混合鍵合設備的整體架構,並與長期合作伙伴Prodrive Technologies和VDL-ETG展開合作,兩者分別負責EUV磁懸浮系統的線性電機驅動和機械結構製造。這兩家公司恰好也是韓華半導體SHB2 Nano的核心合作方,ASML如果真的入局,某種程度上是從零件供應鏈層面截斷了後進者的建設路徑。
ASML的CTO Marco Peters公開表示,在看過SK海力士等存儲廠商的技術路線圖之後,他確認了堆疊製程設備的需求是真實存在的,並且正在親自審視公司在半導體封裝領域的產品組合方向。但ASML的CEO也坦言,混合鍵合相關業務在2030年以前對公司營收產生顯著影響的概率較低,ASML要做的,是在賽道成熟前就完成技術儲備和生態卡位。
仔細思考下,其實ASML這種跨界卡位在技術上可行性並不低,目前ASML的High-NA EUV系統套刻精度達到0.7納米,混合鍵合所需的對準控制屬於它已經熟悉的數量級。一旦真的下場,它進場時的技術起點就不是其他封裝設備商的初級階段,而是直接帶着幾十年納米級精控的經驗。甚至有業內人士評價,ASML的混合鍵合機一旦面世,將立即改變現有競爭格局。
落地,纔是真正的問題
所有這些佈局、押注、進場與觀望,歸根結底都在等待同一個答案:混合鍵合,究竟何時才能在HBM量產線上真正跑起來。
從現有路線圖來看,答案大致指向HBM5,也就是20層堆疊的那一代。三大存儲廠商已基本確認將在這一代中大規模導入混合鍵合。按照行業普遍預期,HBM5的時間窗口落在2028至2030年前後。在此之前,TC鍵合仍將通過無助焊劑等工藝持續演進,而JEDEC圍繞封裝高度的標準博弈,本質上是在為這段過渡期爭取更多時間與空間。
但這張看似清晰的路線圖,最大的不確定性,來自英偉達。三星與SK海力士已經開始向其送測基於混合鍵合的HBM3E樣品,一旦英偉達在下一代Rubin乃至更後續平台上,對帶寬、功耗或延遲提出跳躍式要求,整個行業的節奏都可能被迫提前改寫。
良率、標準,以及英偉達的需求——任何一個變量發生偏移,混合鍵合的量產時點都可能繼續後移。
而對於設備廠商而言,這並不是一道做或不做的選擇題。混合鍵合的方向已無懸念,差別只在節奏,有人觀望,有人加速,有人提前卡位,至於JEDEC的標準調整,不過是這場長跑中的一次短暫補給。