芯耀
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近日，美國(guó)存儲(chǔ)大廠美光科技宣布正式在新加坡動(dòng)工興建全新的HBM先進(jìn)封裝工廠。
據(jù)悉，該工廠將是新加坡首個(gè)此類工廠，計(jì)劃于2026年開始運(yùn)營(yíng)，美光的先進(jìn)封裝總產(chǎn)能將從2027年開始大幅擴(kuò)大，以滿足人工智能增長(zhǎng)的需求。該工廠的啟動(dòng)將進(jìn)一步加強(qiáng)新加坡當(dāng)?shù)氐?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93/">半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)和創(chuàng)新。
美光介紹稱，其位于新加坡的工廠是全球首個(gè)被世界經(jīng)濟(jì)論壇評(píng)為“第四次工業(yè)革命先進(jìn)燈塔”和“可持續(xù)發(fā)展燈塔”的前端半導(dǎo)體工廠。
美光表示，在HBM先進(jìn)封裝方面的投資約為70億美元（約合人民幣513.23億元），預(yù)計(jì)將創(chuàng)造約1,400個(gè)就業(yè)崗位，隨著未來工廠擴(kuò)建計(jì)劃推進(jìn)，預(yù)計(jì)未來將創(chuàng)造約3,000個(gè)就業(yè)崗位，包括封裝開發(fā)、組裝和測(cè)試操作等。
半導(dǎo)體是新加坡先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵領(lǐng)域，占該國(guó)生產(chǎn)總值的8%。新加坡副總理兼貿(mào)工部長(zhǎng)顏金勇表示，政府將會(huì)加倍投資以推動(dòng)專精半導(dǎo)體（如NAND快閃存儲(chǔ)器）的發(fā)展，或開發(fā)高帶寬存儲(chǔ)器等新領(lǐng)域。
1、存儲(chǔ)大廠發(fā)力，HBM先進(jìn)封裝技術(shù)受追捧
事實(shí)上，除美光之外，HBM領(lǐng)域另外兩大主要參與者SK海力士和三星電子近年來也在加大對(duì)先進(jìn)封裝的投資。
SK海力士方面，目前，其在先進(jìn)封裝工廠建設(shè)最受關(guān)注的非美國(guó)工廠莫屬。
2024年4月，SK海力士宣布，在美國(guó)印第安納州西拉斐特建造適于AI的存儲(chǔ)器先進(jìn)封裝生產(chǎn)基地，并表示將與當(dāng)?shù)匮芯繖C(jī)構(gòu)進(jìn)行半導(dǎo)體研究和開發(fā)合作，該項(xiàng)目計(jì)劃投資38.7億美元。
SK海力士預(yù)計(jì)，印第安納州工廠預(yù)計(jì)在2028年下半年開始量產(chǎn)新一代HBM等適于AI的存儲(chǔ)器產(chǎn)品。而該項(xiàng)目也獲得了美國(guó)商務(wù)部4.58億美元的資金補(bǔ)助。同時(shí)，美國(guó)CHIPS項(xiàng)目辦公室還將向SK海力士提供高達(dá)5億美元的貸款。
至于三星，也不甘示弱，為強(qiáng)化其先進(jìn)半導(dǎo)體封裝業(yè)務(wù)，正在擴(kuò)大對(duì)國(guó)內(nèi)外的投資，涉及中國(guó)、日本及韓國(guó)。
中國(guó)方面，三星此前已在蘇州建設(shè)封測(cè)廠，而蘇州廠也是三星在海外最重要的測(cè)試與封裝生產(chǎn)基地之一。據(jù)Business Korea近期報(bào)道，三星電子已簽訂了一筆價(jià)值約200億韓元的合同，用于為其蘇州工廠購(gòu)置和安裝半導(dǎo)體設(shè)備，三星此舉也被視作提升先進(jìn)封裝產(chǎn)能的重要舉措。
日本方面，據(jù)悉，三星正在日本橫濱設(shè)立先進(jìn)封裝實(shí)驗(yàn)室“Advanced Packaging Lab”，專注于研發(fā)下一代封裝技術(shù)，該項(xiàng)目將致力于支持高價(jià)值芯片應(yīng)用，如HBM、人工智能（AI）和5G技術(shù)。
至于韓國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，三星電子將擴(kuò)建其位于忠清南道的半導(dǎo)體封裝工廠，以提高HBM的產(chǎn)量。目前三星已與韓國(guó)天安市政府達(dá)成諒解備忘錄，計(jì)劃將旗下一家液晶顯示器工廠改建為半導(dǎo)體制造工廠。三星的目標(biāo)是在2027年12月之前完成擴(kuò)建工程，包括建立先進(jìn)的HBM芯片封裝產(chǎn)線。
2、HBM5 20hi世代，Hybrid Bonding技術(shù)受追捧？
隨著人工智能在各領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，存儲(chǔ)器市場(chǎng)需求也呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。尤其在DRAM領(lǐng)域，HBM儼然成為了行業(yè)冉冉升起的新星，也同步帶動(dòng)先進(jìn)封裝市場(chǎng)需求持續(xù)攀升。
當(dāng)前，市場(chǎng)的先進(jìn)封裝技術(shù)主要包括Micro Bump（微凸塊）堆疊技術(shù)，Hybrid Bonding （混合鍵合）技術(shù)等，其中，Micro Bump堆疊技術(shù)已被業(yè)內(nèi)廣泛使用，Hybrid Bonding技術(shù)不配置凸塊，不僅能容納較多堆疊層數(shù)，還能容納較厚的晶粒厚度，以改善翹曲問題。
需要指出的是，盡管與Micro Bump技術(shù)相比，Hybrid Bonding尚不具備明顯優(yōu)勢(shì)，但使用Hybrid Bonding的芯片傳輸速度較快，散熱效果也較好，因此也備受業(yè)界關(guān)注。
據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TrendForce集邦咨詢此前的研報(bào)顯示，考量堆疊高度限制、IO密度、散熱等要求，三大HBM原廠已確定于HBM5 20hi世代使用Hybrid Bonding。
集邦咨詢認(rèn)為，采用Hybrid Bonding可能導(dǎo)致HBM的商業(yè)模式出現(xiàn)變化。使用Wafer to Wafer模式堆疊，須確保HBM基礎(chǔ)裸晶與內(nèi)存裸晶的晶粒尺寸完全一致；而前者的設(shè)計(jì)是由GPU/ASIC業(yè)者主導(dǎo)，因此，同時(shí)提供base die及GPU/ASIC晶圓代工服務(wù)的臺(tái)積電可能將擔(dān)負(fù)base die與memory die堆疊重任。若循此模式發(fā)展，預(yù)計(jì)將影響HBM業(yè)者在base die設(shè)計(jì)、base die與memory die堆疊，以及整體HBM接單等商業(yè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)地位。
不過，采用Hybrid Bonding技術(shù)也并非十全十美，仍需面對(duì)多項(xiàng)挑戰(zhàn)。如尚有微?？刂频燃夹g(shù)問題待克服，將提升單位投資金額。此外，由于Hybrid Bonding需以Wafer to Wafer模式堆疊，若前端生產(chǎn)良率過低，整體生產(chǎn)良率將不具經(jīng)濟(jì)效益。
業(yè)界認(rèn)為，廠商發(fā)力HBM市場(chǎng)過程中，在選擇采用何種先進(jìn)封裝技術(shù)時(shí)，需結(jié)合實(shí)際情況出發(fā)，綜合資金、技術(shù)等多方面因素考量。
