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近日，美國存儲大廠美光科技宣布正式在新加坡動工興建全新的HBM先進(jìn)封裝工廠。
據(jù)悉，該工廠將是新加坡首個此類工廠，計劃于2026年開始運營，美光的先進(jìn)封裝總產(chǎn)能將從2027年開始大幅擴大，以滿足人工智能增長的需求。該工廠的啟動將進(jìn)一步加強新加坡當(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被世界經(jīng)濟論壇評為“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)計將創(chuàng)造約1,400個就業(yè)崗位，隨著未來工廠擴建計劃推進(jìn)，預(yù)計未來將創(chuàng)造約3,000個就業(yè)崗位，包括封裝開發(fā)、組裝和測試操作等。
半導(dǎo)體是新加坡先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵領(lǐng)域，占該國生產(chǎn)總值的8%。新加坡副總理兼貿(mào)工部長顏金勇表示，政府將會加倍投資以推動專精半導(dǎo)體（如NAND快閃存儲器）的發(fā)展，或開發(fā)高帶寬存儲器等新領(lǐng)域。
1、存儲大廠發(fā)力，HBM先進(jìn)封裝技術(shù)受追捧
事實上，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)注的非美國工廠莫屬。
2024年4月，SK海力士宣布，在美國印第安納州西拉斐特建造適于AI的存儲器先進(jìn)封裝生產(chǎn)基地，并表示將與當(dāng)?shù)匮芯繖C構(gòu)進(jìn)行半導(dǎo)體研究和開發(fā)合作，該項目計劃投資38.7億美元。
SK海力士預(yù)計，印第安納州工廠預(yù)計在2028年下半年開始量產(chǎn)新一代HBM等適于AI的存儲器產(chǎn)品。而該項目也獲得了美國商務(wù)部4.58億美元的資金補助。同時，美國CHIPS項目辦公室還將向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，為強化其先進(jìn)半導(dǎo)體封裝業(yè)務(wù)，正在擴大對國內(nèi)外的投資，涉及中國、日本及韓國。
中國方面，三星此前已在蘇州建設(shè)封測廠，而蘇州廠也是三星在海外最重要的測試與封裝生產(chǎn)基地之一。據(jù)Business Korea近期報道，三星電子已簽訂了一筆價值約200億韓元的合同，用于為其蘇州工廠購置和安裝半導(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)封裝實驗室“Advanced Packaging Lab”，專注于研發(fā)下一代封裝技術(shù)，該項目將致力于支持高價值芯片應(yīng)用，如HBM、人工智能（AI）和5G技術(shù)。
至于韓國國內(nèi)市場，三星電子將擴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。目前三星已與韓國天安市政府達(dá)成諒解備忘錄，計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)用不斷擴大，存儲器市場需求也呈現(xiàn)出強勁的增長態(tài)勢。尤其在DRAM領(lǐng)域，HBM儼然成為了行業(yè)冉冉升起的新星，也同步帶動先進(jìn)封裝市場需求持續(xù)攀升。
當(dāng)前，市場的先進(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，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)市場研究機構(gòu)TrendForce集邦咨詢此前的研報顯示，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)計是由GPU/ASIC業(yè)者主導(dǎo)，因此，同時提供base die及GPU/ASIC晶圓代工服務(wù)的臺積電可能將擔(dān)負(fù)base die與memory die堆疊重任。若循此模式發(fā)展，預(yù)計將影響HBM業(yè)者在base die設(shè)計、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，仍需面對多項挑戰(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)濟效益。
業(yè)界認(rèn)為，廠商發(fā)力HBM市場過程中，在選擇采用何種先進(jìn)封裝技術(shù)時，需結(jié)合實際情況出發(fā)，綜合資金、技術(shù)等多方面因素考量。
