决定芯粒密度的是"键合"
能把芯粒堆叠、连接到多高密度,从物理上由键合技术决定。取代传统焊球,以铜直接相连的混合键合,作为下一代的本命崛起。如果说CoWoS与HBM是封装的"容器",那么混合键合就是在其中提升芯粒密度与能效的核心工序。
主导这一领域的,出人意料地并非亚洲,而是美国与欧洲:美国Applied Materials与荷兰Besi的联盟,以及德国SÜSS MicroTec。设备在先进封装中易成为单点故障,谁掌握何种精度,便是供给的关键。
何为混合键合
混合键合是通过铜-铜直接键合提升芯粒密度与能效的下一代封装技术。不经焊球而直接连接金属,可大幅提高I/O密度。目标市场涵盖HPC、AI、5G、数据存储、车载五个领域,不仅左右AI,也左右整个高性能计算的性能。
具有象征意义的是设备大厂的姿态。Applied Materials负责先进封装的公司副总裁公开承认摩尔定律的极限,并提出"新剧本"。设备一方明确表态:从单靠前道微缩,转向以封装提升性能的路线。
Applied×Besi——业界首个集成键合机
Applied Materials与Besi自2020年起合作,开发面向裸片的业界首个完整设备方案。双方的联合项目被设计为"前道材料工程×后道先进封装"的技术融合体制,把前道的材料与工艺技术带入后道键合。
合作在资本层面也得到强化。Applied Materials取得共同开发方Besi的已发行股份9%。Besi是半导体组装设备的主要厂商,在裸片贴装、互连与组装领域居领先地位。Applied Materials将混合键合定位为"AI芯片的基础",强调其战略重要性。
SÜSS MicroTec——W2W/D2W集成的全球首创
欧洲厂商也处于前沿。德国SÜSS MicroTec的XBC300 Gen2是将W2W(晶圆对晶圆)、集合型D2W与逐次D2W(裸片对晶圆)集成于单一集群的全球首个混合键合平台。它把按用途切换键合方式的灵活性,集中于一台设备。
精度也很高。XBC300 Gen2通过SET Corporation SA的NEO HB裸片键合机实现±100 nm精度与最高300 N的键合力,并在W2W键合中通过ISA技术实现低于100 nm的对准精度。它同时支持200〜300 mm晶圆与贴于胶带框架载具上的裸片,覆盖多样的生产形态。在这一由纳米级对准决定良率的工序中,设备精度直接构成竞争力。
如何解读设备之争
混合键合:主要参与者01
Applied×Besi(美·荷)
自2020年合作开发业界首个集成裸片键合机。Applied取得Besi 9%股权以强化合作。目标HPC/AI/车载等五领域,定位为
02
SÜSS MicroTec(德)
XBC300 Gen2是将W2W、集合型/逐次D2W集成于一集群的全球首个设备。±100 nm精度,W2W低于100 nm。支持200〜300 mm与胶带框架。
03
为何是本命
铜直接键合提升I/O密度与能效。设备副总裁承认摩尔定律极限,提出以封装提升性能的
04
对采购的含义
纳米级对准决定良率,是单点故障。谁掌握何种精度与方式,成为先进封装供给的关键。
对业务的影响与确认要点
从采购与投资角度需把握:①所采用的先进封装是否依赖混合键合,其设备供给(Applied×Besi/SÜSS等)是否得到保障;②W2W/D2W中哪种方式契合自身设计与生产形态;③设备的对准精度与产能,能把良率与量产实现到何种程度。键合设备虽不起眼,但它是从物理上决定芯粒密度与良率的单点故障,值得追踪设备之争的走向。
参考事实卡