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傳韓國斷供HBM設備

05/12 10:25
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據知情人士透露,韓國政府計劃限制HBM(高帶寬內存)設備的出口,特別是關鍵的TC Bonder(熱壓鍵合機)設備。據悉,韓國政府已要求本土主要的TC Bonder制造商,暫停向特定國家和地區(qū)的客戶交付設備,同時收緊對相關技術出口的審批流程。

HBM TC Bonder

在深入探討韓國斷供事件之前,我們先來了解一下TC Bonder到底是什么,以及它在半導體行業(yè)中為何如此重要。

TC Bonder,也就是熱壓鍵合機,別看它只是一臺設備,卻是半導體封裝環(huán)節(jié)中的“關鍵先生”。尤其在HBM的制造過程中,它承擔著將多個DRAM芯片精準堆疊并實現電氣連接的重任。打個比方,如果把HBM比作一座高樓大廈,那么TC Bonder就是那位技藝精湛的“建筑大師”,負責將每一塊“芯片磚塊”嚴絲合縫地堆疊起來,確保整座“大廈”能夠穩(wěn)定運行。

目前,根據填充材料的不同,熱壓鍵合技術分為TC-NCF、TC-NCP、TC-CUF、TC-MUF等多種類型;而依據基板材料的差異,又有Chip-to-Substrate(C2S)、Chip-to-Wafer(C2W)、Chip-to-Chip(C2C)和Chip-to-Panel(C2P)等不同類別。這么多復雜的技術類型,足見TC Bonder在不同應用場景下的多樣性和重要性。

在整個過程中,熱壓鍵合機就像一位嚴謹的工程師,實時監(jiān)測邦頭溫度、應力和Z方向位移。它必須具備亞微米甚至納米級的位置對準精度,精準控制鍵合溫度、壓力和時間。這是為什么呢?因為只有這樣,才能保證形成理想的金屬間化合物層,避免鍵合失效或者電性能變差。要是鍵合出了問題,那生產出來的HBM就可能無法正常工作,所以TC Bonder的技術精度和穩(wěn)定性,直接決定了HBM的質量和性能??梢院敛豢鋸埖卣f,沒有先進可靠的TC Bonder,就難以生產出高性能的HBM,整個半導體產業(yè)的發(fā)展也會受到極大的制約。

整體情況

如今,人工智能AI)和高性能計算(HPC)的發(fā)展勢頭如同火箭升空,一路狂飆。這也導致對HBM的需求呈現出爆發(fā)式增長,市場上HBM供不應求的情況愈發(fā)嚴重。據TrendForce的數據預測,2024年HBM需求的年增長率接近200%,而到了2025年,有望再次翻倍。在過去幾年,存儲市場整體表現低迷,就像陷入了泥沼,而HBM業(yè)務卻如同黑暗中的一盞明燈,表現格外亮眼,成為拉動存儲廠商需求提升的關鍵力量。

隨著HBM需求的大增,作為HBM制程核心設備的TC Bonder,需求也隨之水漲船高。根據QYResearch的數據,2022年,可用于先進封裝的高精度TC Bonder設備全球市場規(guī)模達到0.8億美元,預計到2029年將飆升至4億美元,2023-2029年的復合年增長率(CAGR)高達25.6%。這一數據清晰地表明,隨著HBM和3D封裝技術的商業(yè)化進程不斷推進,TC鍵合機市場正處于快速增長的軌道上。

市場格局

在全球TC Bonder市場中,韓國半導體設備企業(yè)可謂占據著主導地位,市場份額超過80%。就拿三星電子來說,在其HBM生產線上,主要從SEMES和日本的Shinkawa采購TC Bonder設備。SEMES作為韓國本土企業(yè),與三星長期保持緊密合作,就像多年的合作伙伴一樣,能夠根據三星的需求,提供定制化的解決方案。而Shinkawa在半導體設備領域技術底蘊深厚,其產品的精度和可靠性都非常高。SK海力士則主要依賴韓美半導體和韓華來供應TC Bonder設備。韓美半導體在該領域深耕多年,技術經驗豐富,生產工藝成熟;韓華近年來不斷加大研發(fā)投入,在SK海力士的供應鏈中,地位也逐漸變得重要起來。美國的美光公司在為英偉達供應HBM時,選用的是韓美半導體和Shinkawa的產品。

在HBM3E專用TC Bonder設備市場,韓美半導體幾乎處于壟斷地位。SK海力士預計將從韓華半導體采購大量TC鍵合設備,用于12層HBM3E的量產,并計劃在今年第二季度開始向英偉達供貨。三星電子同樣在其HBM生產線上部署了大量SEMES設備。從這些情況可以看出,韓國企業(yè)在全球TC Bonder市場,尤其是HBM相關設備市場,擁有著強大的話語權。

事件背景與目的

韓國此次突然斷供HBM設備,從目的來看,韓國這樣做主要有兩個方面的考慮。一方面,通過斷供設備,韓國試圖阻礙競爭對手在HBM領域的產能擴張和技術研發(fā)進程,從而維護本國企業(yè)在HBM市場的壟斷地位。以SK海力士和三星為代表的韓國企業(yè),在HBM市場占據著巨大份額,SK海力士的市場份額超過50%,三星約占40%。斷供設備可以減少潛在競爭對手對其市場份額的侵蝕,就像守護自己的“地盤”一樣。另一方面,通過限制設備供應,韓國企業(yè)能夠鞏固自身在產業(yè)鏈中的話語權。這樣一來,在與客戶談判價格、供貨條款等方面,韓國企業(yè)就能占據更有利的位置,從而獲取更高的利潤,就像在交易中掌握了更多的主動權。

事件影響

韓國若斷供對于全球半導體產業(yè)短期內,那些依賴韓國TC Bonder設備的企業(yè)將面臨產能受限的困境,這將導致全球HBM供應緊張的局面進一步加劇,而根據市場規(guī)律,供應減少,價格自然就會上漲,HBM的價格很可能會因此攀升。長期來看,這一事件可能促使全球半導體產業(yè)鏈加速重構。相關企業(yè)為了避免再次面臨類似的供應風險,會加大在設備國產化方面的投入,積極尋求多元化的設備供應渠道,降低對韓國設備的依賴,就像不能把所有雞蛋放在一個籃子里一樣。

對于韓國自身而言并非完全有利!短期內,確實可以維護本國企業(yè)在HBM市場的優(yōu)勢,就像暫時守住了自己的“蛋糕”。但從長遠角度看,這種斷供行為可能會引發(fā)國際市場的反感和抵制,損害韓國半導體設備企業(yè)的國際聲譽。而且,斷供還可能刺激其他國家和地區(qū)加快自主研發(fā)替代設備的步伐。一旦其他國家成功實現技術突破,韓國設備企業(yè)將面臨更激烈的競爭,原本的優(yōu)勢可能就會逐漸消失。

目前,國產設備商如普萊信已經積極布局該領域,推出了Loong系列熱壓鍵合機,包括LoongWS和LoongF兩種機型,貼裝精度達到±1μm@3σ。其中,LoongWS可以支持TC-NCF、MR-MUF等HBM堆疊鍵合工藝,LoongF支持FluxlessTCB無助焊劑熱壓鍵合工藝,適用于下一代HBM芯片。

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