近日，美国内存巨头美光科技宣布在新加坡动工建设新的HBM（高带宽内存）先进封装工厂。
该工厂将是新加坡首个此类工厂，计划于 2026 年开始运营。从 2027 年开始，美光的先进封装产能将大幅扩大，以满足人工智能 (AI) 推动的日益增长的需求。该工厂的启动将进一步增强新加坡当地的半导体生态系统并推动创新。
美光透露，公司在HBM先进封装领域投资约70亿美元（约合513.2亿元人民币），初期将创造约1400个就业岗位。随着未来计划的扩建，该工厂预计将创造约3000个就业岗位，包括封装开发、组装和测试等岗位。
存储器巨头加大 HBM 先进封装力度
除了美光之外，HBM市场的另外两大参与者SK海力士和三星电子近年来也加大了对先进封装的投资。
对于SK海力士来说，其最受关注的项目是在美国建设先进封装工厂。2024年4月，SK海力士宣布计划在美国印第安纳州西拉斐特建立一个AI优化的存储器先进封装生产工厂。
该公司还计划与当地研究机构合作进行半导体研发，预计投资额为 38.7 亿美元。
SK Hynix预计印第安纳州工厂将于2028年下半年开始量产下一代面向AI的HBM存储器产品。该项目已获得美国商务部4.58亿美元的资金，同时还从美国CHIPS项目办公室获得了高达5亿美元的贷款。
与此同时，三星电子也在国内外扩大对先进半导体封装的投资，重点关注中国、日本和韩国。
中国：三星已在苏州建立了测试和封装工厂，这是其最重要的海外生产基地之一。
日本：三星正在横滨建立一个先进封装实验室，致力于开发用于 HBM、AI 和 5G 技术等高价值应用的下一代封装技术。
韩国：三星正在扩建位于忠清南道的半导体封装工厂，以提高 HBM 产量。扩建工程预计将于 2027 年 12 月完成，并将包括用于 HBM 芯片的先进封装生产线。
HBM5 20-Hi 堆叠和混合键合技术的兴起
当前先进的封装技术主要包括微凸块堆叠和混合键合。虽然微凸块堆叠被广泛采用，但混合键合消除了对凸块的需求，从而实现了更高的堆叠数量、更厚的芯片层和更好的翘曲控制。
虽然混合键合尚未表现出比微凸块明显的优势，但它提供更快的数据传输和更好的散热效果，使其在业界越来越受欢迎。
根据TrendForce的研究报告，考虑到堆叠高度限制、IO密度以及散热要求，三大HBM厂商预计在HBM5 20-Hi代将采用混合键合(Hybrid Bonding)。
TrendForce 认为采用混合键合可能会改变 HBM 生产的商业模式。晶圆到晶圆的堆叠过程需要 HBM 基片和内存芯片之间的芯片尺寸精确对齐。
由于 GPU/ASIC 公司通常设计基础芯片，因此提供基础芯片设计和晶圆代工服务的台积电可以在基础芯片与内存芯片的堆叠中发挥关键作用。这可能会影响 HBM 制造商在基础芯片设计、堆叠和订单履行等领域的行业地位。
然而，混合键合也存在一些挑战，例如颗粒控制问题、更高的单位投资成本以及晶圆对晶圆堆叠工艺带来的效率问题。如果前端生产良率太低，整个工艺可能不具经济可行性。
业内专家建议，随着制造商进军 HBM 市场，先进封装技术的选择必须平衡资金、技术能力和更广泛的战略因素等实际考虑因素。
