[芯片Talk]“下一代HBM游戏规则改变者”……韩国封装强者卷起袖子押注混合键合

by Kim Jinyeong

Published 30 Mar.2026 13:29(KST)

半导体芯片超精密接合技术
在减薄厚度的同时提升传输速度和散热性能
“三星与海力士正处于样品供货阶段”

随着第六代高带宽存储器（HBM4）市场启动，“混合键合（HCB）”技术竞争也全面升温。在三星电子和SK海力士加快导入下一代封装工艺的同时，包括韩美半导体在内的主要合作伙伴也在全力推进专用工厂建设和设备开发。

据业界30日消息，韩美半导体近日将仁川第7工厂的投资金额从原先的284亿韩元大幅提高至578亿韩元。该工厂是为应对下一代高端HBM生产而建设的混合键合机专用工厂，包括设备导入在内的总项目费用预计将达到1000亿韩元规模，目标是在明年上半年投产。

[芯片Talk]“下一代HBM游戏规则改变者”……韩国封装强者卷起袖子押注混合键合

混合键合是在堆叠半导体芯片时，不在中间加入“凸点”（焊料凸起），而是将铜与铜直接连接的超精密接合技术。通过将芯片之间的间距降到最低，可以大幅减小整体厚度，同时显著提升数据传输速度和散热性能，因此被评价为“游戏规则改变者”。

一位业界相关人士表示：“目前三星电子和SK海力士正在向英伟达提供采用混合键合技术的HBM3E（第五代）产品样品”，并预测称：“三星电子将比SK海力士更早一步转向混合键合。”分析认为，在HBM封装阶段，三星电子目前采用的NCF（非导电膜）方式，相较于由SK海力士抢占先机的MR-MUF方式，导热率更低、工艺速度更慢，因此三星电子在寻找替代方案方面会更加积极。

实际上，三星电子首席技术官（CTO）Song Jae-hyuk上月在“Semicon Korea 2026”主题演讲中强调称：“当通过混合键合方式堆叠并驱动HBM 12层、16层时，热流阻力降低了20%，基底芯片温度降低了11%以上”，“虽然尚不清楚HCB将在何时被应用，但我们已经在HBM业务中确保了最具效率的技术量产性”。

三星电子正通过在天安园区导入子公司Semes的混合键合设备，加速推进技术内生化。SK海力士也据悉在今年4至5月正式开展混合键合工艺验证前，已向韩美半导体和Hanwha Semitec等设备供应商下达了相关技术开发订单。Hanwha Semitec计划在今年上半年向客户交付第二代混合键合设备，进行量产测试。

最大障碍在于良率和成本。目前在图像传感器或系统半导体领域实现商用的混合键合，只是在前工序阶段将两片晶圆进行晶圆对晶圆（W2W）键合；而在HBM中将其堆叠到8层、16层以上，难度完全不在一个量级。因此，包括三星电子在内的主要企业已从W2W转向在晶圆上堆叠芯片（W2C）的方式，但据业界相关人士透露，即便如此，良率也仅在10%左右。

去年10月，在首尔江南区COEX举行的“2025半导体大展”上，参观者正在观看SK海力士的HBM4相关展品。2025.10.22 记者尹东柱

仁荷大学高分子工学教授Yoon Chang-min表示：“一般而言，半导体良率至少要达到60%才能越过盈亏平衡点”，“如果在用混合键合方式堆叠8片正常晶圆的过程中，中间有一片失效，就必须全部报废8片晶圆，性价比极其低。”他还解释称，混合键合对异物也非常敏感，因此必须将设备整体联结成一个集群，这同样需要投入巨额成本。

国际半导体标准化组织（JEDEC）的监管放宽也是一大变量。Yoon教授指出：“目前JEDEC的HBM厚度标准大致为775微米，是按照英伟达图形处理器（GPU）的高度设定的，但未来英伟达也可能脱离JEDEC标准，转而直接进行定制”，“如果HBM厚度监管放宽，混合键合的一项优势也将随之消失，其导入时点可能进一步推迟。”这也是业界认为在HBM实现20层堆叠之前，热压（TC）键合仍将占据主流的原因。