近日，美国存储大厂美光科技宣布正式在新加坡动工兴建全新的HBM先进封装工厂。

据悉，该工厂将是新加坡首个此类工厂，计划于2026年开始运营，美光的先进封装总产能将从2027年开始大幅扩大，以满足人工智能增长的需求。该工厂的启动将进一步加强新加坡当地的半导体生态系统和创新。

图片来源：美光官网

美光介绍称，其位于新加坡的工厂是全球首个被世界经济论坛评为“第四次工业革命先进灯塔”和“可持续发展灯塔”的前端半导体工厂。

美光表示，在HBM先进封装方面的投资约为70亿美元（约合人民币513.23亿元），预计将创造约1,400个就业岗位，随着未来工厂扩建计划推进，预计未来将创造约3,000个就业岗位，包括封装开发、组装和测试操作等。

半导体是新加坡先进制造业的关键领域，占该国生产总值的8%。新加坡副总理兼贸工部长颜金勇表示，政府将会加倍投资以推动专精半导体（如NAND快闪存储器）的发展，或开发高带宽存储器等新领域。

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存储大厂发力，HBM先进封装技术受追捧

事实上，除美光之外，HBM领域另外两大主要参与者SK海力士和三星电子近年来也在加大对先进封装的投资。

SK海力士方面，目前，其在先进封装工厂建设最受关注的非美国工厂莫属。

2024年4月，SK海力士宣布，在美国印第安纳州西拉斐特建造适于AI的存储器先进封装生产基地，并表示将与当地研究机构进行半导体研究和开发合作，该项目计划投资38.7亿美元。

SK海力士预计，印第安纳州工厂预计在2028年下半年开始量产新一代HBM等适于AI的存储器产品。而该项目也获得了美国商务部4.58亿美元的资金补助。同时，美国CHIPS项目办公室还将向SK海力士提供高达5亿美元的贷款。

图片来源：拍信网

至于三星，也不甘示弱，为强化其先进半导体封装业务，正在扩大对国内外的投资，涉及中国、日本及韩国。

中国方面，三星此前已在苏州建设封测厂，而苏州厂也是三星在海外最重要的测试与封装生产基地之一。据Business Korea近期报道，三星电子已签订了一笔价值约200亿韩元的合同，用于为其苏州工厂购置和安装半导体设备，三星此举也被视作提升先进封装产能的重要举措。

日本方面，据悉，三星正在日本横滨设立先进封装实验室“Advanced Packaging Lab”，专注于研发下一代封装技术，该项目将致力于支持高价值芯片应用，如HBM、人工智能（AI）和5G技术。

至于韩国国内市场，三星电子将扩建其位于忠清南道的半导体封装工厂，以提高HBM的产量。目前三星已与韩国天安市政府达成谅解备忘录，计划将旗下一家液晶显示器工厂改建为半导体制造工厂。三星的目标是在2027年12月之前完成扩建工程，包括建立先进的HBM芯片封装产线。

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HBM5 20hi世代，Hybrid Bonding技术受追捧？

随着人工智能在各领域的应用不断扩大，存储器市场需求也呈现出强劲的增长态势。尤其在DRAM领域，HBM俨然成为了行业冉冉升起的新星，也同步带动先进封装市场需求持续攀升。

当前，市场的先进封装技术主要包括Micro Bump（微凸块）堆叠技术，Hybrid Bonding （混合键合）技术等，其中，Micro Bump堆叠技术已被业内广泛使用，Hybrid Bonding技术不配置凸块，不仅能容纳较多堆叠层数，还能容纳较厚的晶粒厚度，以改善翘曲问题。

需要指出的是，尽管与Micro Bump技术相比，Hybrid Bonding尚不具备明显优势，但使用Hybrid Bonding的芯片传输速度较快，散热效果也较好，因此也备受业界关注。

据市场研究机构TrendForce集邦咨询此前的研报显示，考量堆叠高度限制、IO密度、散热等要求，三大HBM原厂已确定于HBM5 20hi世代使用Hybrid Bonding。

集邦咨询认为，采用Hybrid Bonding可能导致HBM的商业模式出现变化。使用Wafer to Wafer模式堆叠，须确保HBM基础裸晶与内存裸晶的晶粒尺寸完全一致；而前者的设计是由GPU/ASIC业者主导，因此，同时提供base die及GPU/ASIC晶圆代工服务的台积电可能将担负base die与memory die堆叠重任。若循此模式发展，预计将影响HBM业者在base die设计、base die与memory die堆叠，以及整体HBM接单等商业环节的产业地位。

不过，采用Hybrid Bonding技术也并非十全十美，仍需面对多项挑战。如尚有微粒控制等技术问题待克服，将提升单位投资金额。此外，由于Hybrid Bonding需以Wafer to Wafer模式堆叠，若前端生产良率过低，整体生产良率将不具经济效益。

业界认为，厂商发力HBM市场过程中，在选择采用何种先进封装技术时，需结合实际情况出发，综合资金、技术等多方面因素考量。

封面图片来源：拍信网