AI 晶片軍備競賽:HBM 產業鏈大戰 TCB 技術争锋

AI chip military competition: TCB thermal compression bonding HBM industry.
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AI 晶片軍備競賽下的隱憂:TCB 熱壓鍵合 HBM 產業鏈解析



AI 晶片軍備競賽下的隱憂:TCB 熱壓鍵合 HBM 產業鏈解析

在人工智慧 (AI) 技術飛速發展的今日,高頻寬記憶體 (HBM) 的需求正以前所未有的速度增長。而一種名為「TCB(Thermal Compression Bonding)熱壓鍵合」的技術,正默默地成為 HBM 產業鏈的瓶頸,也決定了其發展上限。本文將深入剖析 TCB 技術的原理、優勢、劣勢,以及在 HBM 製造中的應用,並探討相關設備市場的競爭格局,以及潛在的風險與挑戰。

TCB 熱壓鍵合:HBM 產業鏈的關鍵技術

  • 什麼是 TCB?與傳統覆晶晶片鍵合有何不同?
    傳統覆晶晶片鍵合是將晶片翻轉,使焊料凸塊與基板上的接合焊盤對齊,然後整體加熱使焊料熔化形成互連。然而,當互連密度增加、間距縮小時,容易因熱膨脹係數不同導致變形和焊料橋接。TCB 則透過加熱工具頭局部施加熱量到互連點,減少對基板的熱傳遞,降低熱應力,實現更強大的互連。簡單來說,TCB 是一種更精準、更可控的鍵合技術。
  • TCB 的優勢:為何 HBM 製造需要 TCB?
    TCB 的主要優勢在於可以實現更高的接觸密度,在某些情況下每平方毫米可達到 10,000 個接觸點。這對於 HBM 這類需要極高頻寬和容量的記憶體來說至關重要。此外,TCB 降低了熱應力,提高了互連的可靠性。

HBM 製造中的 TCB 應用與技術演進

目前,三星和美光在 HBM 製造的後端工藝環節均採用了「TC-NCF(非導電膠膜)」技術。SK 海力士則在前兩代 HBM 上使用過 TC-NCF 技術,最終在 HBM2E 上切換到了 MR-MUF 技術。無論是哪一種工藝,最終都會需要用到 TCB 鍵合機這類設備。

TCB 鍵合機市場:誰是領頭羊?

TCB 鍵合機市場目前呈「六強格局」,包括韓國的韓美半導體、SEMES、韓華 SemiTech,日本的東麗(Toray)、新川(Shinkawa),新加坡的 ASMPT。其中,韓美半導體在 HBM TCB 鍵合機市場上擁有最高的市場佔有率,並積極擴大客戶群,但其他廠商也在努力追趕。

令人擔憂的瓶頸:TCB 的劣勢與挑戰

儘管 TCB 具有諸多優勢,但也存在一些劣勢。最主要的缺點是吞吐量較低。雖然覆晶晶片機每小時可以達到超過 10,000 個晶片的吞吐量,但 TCB 的吞吐量則在 1,000-3,000 個晶片的範圍內。這限制了

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