先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)與鍵合技術(shù)發(fā)展共驅(qū)鍵合設(shè)備廣闊空間

目錄2一、終端市場發(fā)展與鍵合設(shè)備迭代互為驅(qū)動(dòng)二、鍵合技術(shù)發(fā)展帶來設(shè)備廠商機(jī)遇三、AI產(chǎn)業(yè)浪潮下的鍵合設(shè)備發(fā)展四、設(shè)備廠商和投資標(biāo)的梳理一、終端市場發(fā)展與鍵合設(shè)備迭代互為驅(qū)動(dòng)31.1半導(dǎo)體鍵合概念半導(dǎo)體后道封裝工藝包含背面研磨(Back

Grinding)、劃片(Dicing)、芯片鍵合(Die

Bonding)、引線鍵合(Wire

Bonding)及成型(Molding)等步驟。這些工藝的順序可根據(jù)封裝技術(shù)的變化進(jìn)行調(diào)整、相互結(jié)合或合并?！版I合”是指將晶圓芯片固定于基板上。鍵合工藝可分為傳統(tǒng)方法和先進(jìn)方法兩種類型。傳統(tǒng)方法采用芯片鍵合(Die

Bonding)（或芯片貼裝(Die

Attach)）和引線鍵合(Wire

Bonding)，而先進(jìn)方法則采用IBM于60年代后期開發(fā)的倒裝芯片鍵合(Flip

Chip

Bonding)技術(shù)。倒裝芯片鍵合技術(shù)將芯片鍵合與引線鍵合相結(jié)合，并通過在芯片焊盤上形成凸塊(Bump)的方式將芯片和基板連接起來。芯片封裝工藝流程鍵合類型資料來源：BESI、Tech

Insights、SK海力士、耐科裝備2024年芯片封裝設(shè)備市場構(gòu)成41.2鍵合分類按是否需要進(jìn)行解鍵合，可以將晶圓鍵合分為永久鍵合和臨時(shí)鍵合。永久鍵合后無需解鍵合，按照封裝方案的不同，永久鍵合可能涉及完整的晶圓或單片芯片，其連接到其他晶圓或再分配層或中介層，目的是保證封裝組件鍵合的永久性，并提供牢固的電、熱和機(jī)械連接。根據(jù)是否有中間層，可以將永久鍵合分為兩種主要類型：（1）沒有中間層的直接鍵合，包括融熔鍵合/直接或分子鍵合、銅-銅/氧化物混合鍵合、陽極鍵合等；（2）有中間層的間接鍵合，按照中間層材料分為使用絕緣中間層的玻璃漿料鍵合、膠鍵合等，以及使用金屬鍵合的共晶鍵合、金屬熱壓鍵合、回流焊等。臨時(shí)鍵合是指將晶圓臨時(shí)鍵合到一個(gè)或多個(gè)臨時(shí)載體襯底上，從而為薄晶片或超薄晶片提供機(jī)械支撐，之后再解離的過程。電子產(chǎn)品的小型化要求芯片具有更好的散熱和更高性能，因此需要對晶圓進(jìn)行減薄以達(dá)到所需厚度。然而當(dāng)晶圓的厚度減小到200微米內(nèi)時(shí)，超薄晶圓會(huì)變得脆弱并容易發(fā)生翹曲。因此半導(dǎo)體行業(yè)提出了各種臨時(shí)粘合/解離（TBDB）技術(shù)，在晶圓減薄、加工和轉(zhuǎn)移過程中為超薄晶圓提供機(jī)械支撐和物理保護(hù)，減少翹曲和破片的風(fēng)險(xiǎn)，以及加工時(shí)因晶圓位移等可能產(chǎn)生的缺陷。資料來源：麥姆斯咨詢晶圓鍵合技術(shù)永久鍵合沒有中間層的直接鍵合臨時(shí)鍵合/解鍵合融熔鍵合/直接或分子鍵合絕緣中間層有中間層的間接鍵合金屬鍵合玻璃漿料鍵合膠鍵合共晶鍵合回流焊金屬熱壓鍵合銅-銅/氧化物混合鍵合陽極鍵合5終端市場發(fā)展與設(shè)備迭代互為驅(qū)動(dòng)AI、電動(dòng)汽車和先進(jìn)移動(dòng)設(shè)備等終端應(yīng)用市場的驅(qū)動(dòng)下，永久鍵合以及臨時(shí)鍵合和解鍵合設(shè)備市場持續(xù)增長。相對的，光刻和鍵合設(shè)備的升級迭代，是下游市場持續(xù)迭代的重要支撐。根據(jù)Techlnsights，2024年半導(dǎo)體封裝設(shè)備市場與2023年相比預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)增長，但與2021年的上一個(gè)周期性峰值相比預(yù)計(jì)下降。當(dāng)前的下行周期主要是由2020年和2021年大規(guī)模產(chǎn)能建設(shè)后主流消費(fèi)應(yīng)用需求下降驅(qū)動(dòng)的。2024年主要終端用戶市場的需求減少，被生成式AI應(yīng)用的大幅增長所抵消，主要用于高端計(jì)算和數(shù)據(jù)中心。在持續(xù)兩年多的行業(yè)低迷之后，2024年至2026年組裝設(shè)備市場預(yù)期將增長59%，這受益于半導(dǎo)體單位產(chǎn)量增加，過剩庫存消耗，產(chǎn)能利用率上升，以及AI相關(guān)先進(jìn)封裝解決方案的需求繼續(xù)增加。光刻設(shè)備是超越摩爾器件的制造技術(shù)發(fā)展的支柱，鍵合設(shè)備的改進(jìn)則推動(dòng)了先進(jìn)封裝。在永久鍵合設(shè)備方面，背面照明（BSI）CMOS圖像傳感器的混合鍵合正在發(fā)展，混合鍵合也無可爭議地被用于存儲(chǔ)器和邏輯器件的3D集成和堆疊。臨時(shí)鍵合設(shè)備的銷售則受襯底減薄和處理的推動(dòng)，尤其是先進(jìn)封裝。資料來源：Techlnsights、YOLE、華安6證券研究所整理2020-2026E的封裝設(shè)備市場趨勢 超越摩爾應(yīng)用的設(shè)備細(xì)分1.4先進(jìn)封裝發(fā)展中的鍵合設(shè)備技術(shù)升級摩爾定律驅(qū)動(dòng)先進(jìn)封裝的發(fā)展，同樣伴隨著鍵合方式的改變，鍵合技術(shù)的發(fā)展的主線是實(shí)現(xiàn)更高密度的互聯(lián)和更小的封裝尺寸。在封裝史上，

最后一次重大范式轉(zhuǎn)變是從引線鍵合到倒裝芯片：引線鍵合工藝要求鍵合焊區(qū)的凸點(diǎn)電極沿芯片四周邊緣分布，引線的存在也需要塑封體提供保護(hù)，從而增加了體積，阻礙了芯片工作時(shí)熱量的散發(fā)。隨著器件小型化和復(fù)雜化，傳統(tǒng)封裝使用的引線鍵合工藝逐漸難以滿足行業(yè)需求。與傳統(tǒng)的引線鍵合技術(shù)相比，倒裝芯片焊接技術(shù)鍵合焊區(qū)的凸點(diǎn)電極不僅僅沿芯片四周邊緣分布，且可以通過再布線實(shí)現(xiàn)面陣分布。因而倒裝芯片焊接技術(shù)具有小尺寸、高密度、高性能等優(yōu)點(diǎn)。從倒裝芯片起，更先進(jìn)的封裝形式（例如晶圓級扇出和TCB）一直是相同核心原理的漸進(jìn)式改進(jìn)。未來，隨著堆疊需求的增長，密度及精度要求的提升，無焊劑的混合鍵合工藝有望引領(lǐng)封裝范式的下一次轉(zhuǎn)變。主要的鍵合工藝資料來源：Besi7二、鍵合技術(shù)發(fā)展帶來設(shè)備廠商機(jī)遇82.1關(guān)注鍵合技術(shù)發(fā)展本身帶來的設(shè)備廠商機(jī)會(huì)資料來源：半導(dǎo)體材料與工藝，整理工藝要點(diǎn)典型器件及應(yīng)用陽極鍵合(Anodic

Bonding)硅/金屬和玻璃絕緣體之間產(chǎn)生密封，無需中間層。高堿離子濃度硼硅酸鹽玻璃是該工藝的主要要求，加熱鍵合，對基

MEMS器件，硅-玻璃鍵合，臨時(shí)鍵合底材料施加電場，潔凈，原子接觸MEMS器件，硅-玻璃鍵合，臨時(shí)鍵合高真空鍵合(High

Vacuum

Wafer

BondingTechnology)高真空處理和加工，晶圓表面活化，無氧化物直接鍵合，室溫直接鍵合，具有真空下校準(zhǔn)能力，無吸氣劑高真空封裝工程基板，MEMS封裝，“超越CMOS”器件，疊層太陽能電池，高性能邏輯器件功率器件芯片到晶圓熔融與混合鍵合(Die-to-WaferFusionandHybrid

Bonding)1)Co-D2W:載體制備、載體填充、晶圓鍵合(臨時(shí)和永久)和載體分離2)DP-D2W:載流子填充、芯片清潔和激活以及直接放置倒裝芯片高帶寬存儲(chǔ)器，小芯片，3D堆疊式背面照明CMOS圖像傳感器晶圓共晶鍵合(Eutectic

Bonding)共晶溫度遠(yuǎn)低于粘結(jié)過程中材料的熔化溫度，對不規(guī)則表面、劃痕和顆粒不太敏感，從而有利于大批量生產(chǎn)，有更好的脫氣性和氣密性AI-Ge、Au-Sn和Au-In等MEMS器件，陀螺儀熔融與混合鍵合(Fusion

and

HybridBonding)在環(huán)境條件下的預(yù)鍵合，小于100nm的非常高的對準(zhǔn)允許使用晶圓到晶圓熔合鍵合。銅焊盤可與介電層平行加工，允許在環(huán)境溫度下預(yù)結(jié)合介電層，而在退火期間可通過金屬擴(kuò)散結(jié)合實(shí)現(xiàn)電接觸CMOS圖像傳感器、存儲(chǔ)器以及三維片上系統(tǒng)(SoC)金屬擴(kuò)散鍵合(Metal

Diffusion

Bonding)具有高擴(kuò)散率的金、鋁和銅是最穩(wěn)定的材料，用于熱壓鍵合。與鋁和銅相比，金需要較少的擴(kuò)散溫度，并且具有不被氧化的額外優(yōu)勢RF-MEMS、發(fā)光二極管(led)、激光二極管以及功率器件臨時(shí)鍵合與解鍵合(Temporary

Bondingand

Debonding)臨時(shí)鍵合是為薄晶片或?qū)⒊【峁C(jī)械支撐的一個(gè)重要過程超薄芯片和封裝瞬時(shí)液相鍵合(Transient

Liquid

PhaseBonding)與共晶鍵合相比，液相鍵合界面通過擴(kuò)散而不是冷卻到熔點(diǎn)以下而凝固，形成具有快速擴(kuò)散特性和高可靠性的組合物高可靠性鍵合線或電氣連接的場合不同鍵合方式均有其應(yīng)用場景，往往同一產(chǎn)品的不同流程中綜合運(yùn)用多重鍵合方式，加上不同器件并存，整體鍵合設(shè)備呈現(xiàn)多樣化并存的局面。鍵合技術(shù)隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域變化而不斷發(fā)展，關(guān)注鍵合技術(shù)發(fā)展本身帶來的設(shè)備廠商機(jī)會(huì)。一些晶圓鍵合設(shè)備由MEMS領(lǐng)域應(yīng)用轉(zhuǎn)化到3D集成技術(shù)的先進(jìn)封裝領(lǐng)域，表現(xiàn)出高對準(zhǔn)精度特點(diǎn)，并向自動(dòng)化、集成化方向發(fā)展。92.1倒裝回流焊資料來源：10雪域資本在先進(jìn)封裝工藝中，倒裝芯片發(fā)展時(shí)間最長，較為成熟。倒裝芯片起源于20世紀(jì)60年代，由IBM率先研發(fā)出來，是將芯片功能區(qū)朝下以倒扣的方式背對著基板，通過焊料凸點(diǎn)（簡稱Bump）與基板進(jìn)行互聯(lián)?；A(chǔ)的倒裝芯片采用回流焊作為鍵合方案，此外，還有熱壓焊、超聲焊和膠粘連接等方案。由于倒裝芯片焊接技術(shù)鍵合焊區(qū)的凸點(diǎn)電極不僅僅沿芯片四周邊緣分布，且可以通過再布線實(shí)現(xiàn)面陣分布，因而與傳統(tǒng)的引線鍵合技術(shù)相比，倒裝芯片焊接技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①尺寸小、薄，重量更輕；②密度更高，能增加單位面積內(nèi)的I/O數(shù)量；③性能提高，短的互連減小了電感、電阻以及電容，信號完整性、頻率特性更好；④散熱能力提高，倒裝芯片沒有塑封體，芯片背面可用散熱片等進(jìn)行有效的冷卻，使電路的可靠性得到提高；⑤生產(chǎn)效率高，降低了批量封裝的成本。倒裝鍵合（Flip

Chip

Bonding）回流焊的工藝流程從倒裝回流焊到TCB隨著互連密度的增加和間距縮小到50μm以下，回流焊工藝缺陷率的提高，廠商開始尋求新的工藝和設(shè)備以解決回流焊的缺陷問題，TCB熱壓鍵合應(yīng)運(yùn)而生。1）根據(jù)所使用的回流錫膏的種類，回流溫度的峰值一般控制在240oC到260oC。但是由于回流爐中加熱會(huì)導(dǎo)致芯片、基板、焊球以不同的速率膨脹，從而發(fā)生翹曲導(dǎo)致芯片不能很好的被粘合，最后導(dǎo)致良率出現(xiàn)問題。由于Bump尺寸和間距的減小、超薄die的使用以及封裝材料熱膨脹系數(shù)的差異，回流焊工藝的缺陷率提高，回流焊過程中產(chǎn)生的翹曲、非接觸性斷開、局部橋接等缺陷增加。2）芯片的位置容易發(fā)生偏移：一是料盤/載具在傳輸過程中受震動(dòng)影響，二是回流過程中芯片的自由偏移。焊接凸點(diǎn)間距(Pitch)越小，芯片尺寸越大，偏移失效越嚴(yán)重?；亓骱腹に囋斐傻娜毕?1資料來源：艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)2.3TCB英特爾公司最早選擇了基于基板(Substrate)的TCB(Thermal

Compression

Bonding熱壓鍵合)工藝以替代傳統(tǒng)的回流焊,

由英特爾和ASMPT公司聯(lián)合開發(fā)，并于2014年導(dǎo)入量產(chǎn)。

TCB典型的工藝溫度范圍在150oC-300oC之間，壓力水平在10-200MPa之間。熱壓鍵合（TCB

Bonding）工藝流程TCB的工藝流程：1）首先將噴涂了助焊劑(Flux)的基板固定在真空板上，這樣基板將不會(huì)隨著熱發(fā)生翹曲形變；2）之后BH(貼片頭)將撿起的晶片(Die)迅速加熱到臨界錫球融化溫度；3）經(jīng)過相機(jī)對位后，BH把晶片精準(zhǔn)貼放到基板的凸點(diǎn)陣列區(qū)；4）在基板與晶片的凸點(diǎn)物理位置接觸的一瞬間，BH從壓力敏感控制轉(zhuǎn)為位置敏感控制，并迅速加熱到錫球融化溫度以上保持?jǐn)?shù)秒，之后BH迅速冷卻，使得上下凸點(diǎn)之間的連接變?yōu)楣滔啵附舆^程完成。TCB解決了標(biāo)準(zhǔn)倒裝芯片的幾個(gè)主要問題：1）熱量從芯片頂部施加，因此只有芯片和C4焊料連接會(huì)升溫，可以最大限度地減少基板翹曲問題。2）這種鍵合方式確保均勻粘合，沒有間隙變化或傾斜。3）這種鍵合幾乎沒有空隙。4）在相同的I/O間距下，TCB可實(shí)現(xiàn)更好的電氣性能。TCB還允許I/O間距縮小到更小的尺寸，并可以封裝更薄的die。資料來源：雪域資本122.4從TCB到fluxless

TCB標(biāo)準(zhǔn)的TCB工藝需要使用助焊劑。在加熱過程中，銅可能會(huì)氧化并導(dǎo)致互連故障，助焊劑是一種用于去除銅氧化物的涂層。但當(dāng)互連間距縮小到10μm以上時(shí)，助焊劑會(huì)變得更難清除，并會(huì)留下粘性殘留物，這會(huì)導(dǎo)致互連發(fā)生微小變形，從而造成腐蝕和短路。無助焊劑的TCB（fluxless

TCB）則最早由庫力法索于2023年推出。沒有助焊劑可提高互連的長期可靠性，因?yàn)樗丝赡軐?dǎo)致芯片性能故障的污染風(fēng)險(xiǎn)，能夠?qū)㈡I合間距縮小至10μm。但它需要更嚴(yán)格的工藝控制，并且由于涉及額外步驟，吞吐量較低。為了消除與助焊劑相關(guān)的挑戰(zhàn)，無助焊劑TCB在真空或惰性氣體環(huán)境（如氮?dú)饣驓鍤猓┲羞\(yùn)行，以防止鍵合過程中發(fā)生氧化。流程為：1）基板放在基座上進(jìn)行預(yù)加熱，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的通道中被傳送到鍵合頭下方。2）鍵合頭將晶粒吸起，根據(jù)BUMP點(diǎn)進(jìn)行對位，在升溫的同時(shí)噴出甲酸氣體將基板及晶粒上的BUMP氧化層去除，然后進(jìn)行熱壓鍵合。無助焊劑熱壓鍵合（TCB

Bonding）示意圖資料來源：K&S、艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)、華安13證券研究所整理2.5混合鍵合——概念在封裝行業(yè)完成由引線鍵合轉(zhuǎn)向倒裝鍵合的范式轉(zhuǎn)變后，先進(jìn)封裝的封裝方法都使用某種帶焊料的凸塊作為硅與封裝基板之間的互連。在微凸塊方案中，每個(gè)芯片之間的間隔距離取決于微凸塊的高度，但由于存在物理上的限制，這些技術(shù)只能將Bump之間的間距縮小到約10微米。3D內(nèi)存堆棧和異構(gòu)集成需要極高的互連密度，與本身支持高密度互連方案的微凸塊相比，采用無凸塊互連的混合鍵合可提供更小尺寸的I/O端子和減小間距的互連。其尺寸超出了10微米互連間距，并且它不使用任何中介物，例如具有更高電阻的焊料。因此，混合鍵合互連方案可以顯著降低整體封裝厚度，在多芯片堆疊封裝中可能減薄高達(dá)數(shù)百微米。異構(gòu)集成的互聯(lián)間距更短的互聯(lián)距離：不僅不需要用引線互相聯(lián)通，也無需用TSV穿過，僅僅通過連接后道的銅觸點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)良率：無法從最初階段就知道失效DIE，只有在完成集成，減薄和劃片以及通過測試后才能分辨，因此會(huì)使成品DIE的良率受到較大影響。更高的互聯(lián)密度：銅觸點(diǎn)的面積非常小，相比直徑百微米的錫球和TSV，混合鍵合工藝中的銅觸點(diǎn)的pitch

size甚至都不足10微米，可以實(shí)現(xiàn)更高的互聯(lián)密度工藝控制：鍵合界面需要超高的平整度，晶圓的內(nèi)部應(yīng)力也需要管控以減小晶圓翹曲，這些都對后道工藝控制提出了苛刻的要求。更高的產(chǎn)能：針對每顆DIE單獨(dú)進(jìn)行互聯(lián)需要更多的時(shí)間，通過晶圓鍵合可以實(shí)現(xiàn)大面積高密度的互聯(lián)，能夠很大程度上提高產(chǎn)能潔凈度：相比傳統(tǒng)封裝技術(shù)，混合鍵合所需的ISO3以上的潔凈等級相比傳統(tǒng)封測廠的ISO5的潔凈度要求高了許多，對廠務(wù)和環(huán)境的管控都提出了很高的要求。混合鍵合的優(yōu)勢 混合鍵合的挑戰(zhàn)資料來源：半導(dǎo)體行14業(yè)觀察、TechSugar、整理2.5混合鍵合——應(yīng)用場景長江存儲(chǔ)的Xtacking?20世紀(jì)80年代中期，混合鍵技術(shù)（Hybird

Bonding）的概念被提出，這是一種新型的鍵合技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更精細(xì)的連接和更高的性能。這一技術(shù)最初被稱為直接鍵合連接（Direct

Bond

Interconnect，DBI），并在2000年由Ziptronix

公司進(jìn)一步開發(fā)。業(yè)界第一個(gè)Hybrid

Bonding量產(chǎn)的產(chǎn)品是由Sony2015年在CMOS圖像傳感器的應(yīng)用Cu-Cu直接鍵合。混合鍵合在3D

NAND典型應(yīng)用：長江存儲(chǔ)的Xtacking?通過混合鍵合Memory和CMOS垂直互聯(lián)。三星也于2025年與長存簽署了堆疊400層NAND所需的混合鍵合技術(shù)的專利許可協(xié)議?；旌湘I合逐漸走向了邏輯、HBM等更多應(yīng)用場景：AMD

3D

V-Cache采用臺(tái)積電SolC-X技術(shù)，通過混合鍵合將緩存直接堆疊于CPU核心，顯著提升系統(tǒng)性能；SK海力士和三星等計(jì)劃利用混合鍵合實(shí)現(xiàn)HBM存儲(chǔ)器更高層數(shù)堆疊，優(yōu)化散熱與帶寬。資料來源：EVG、半導(dǎo)體行業(yè)觀察、

艾邦半15導(dǎo)體網(wǎng)混合鍵合設(shè)備的細(xì)分應(yīng)用混合鍵合——市場空間根據(jù)BESI，目前混合鍵合已成功用于數(shù)據(jù)中心和其他高性能計(jì)算應(yīng)用的高端邏輯器件的商業(yè)化生產(chǎn)，隨著IDM、代工廠和分包商越來越多地將該技術(shù)用于HBM4/5、ASIC邏輯設(shè)備、共封裝光學(xué)和消費(fèi)者移動(dòng)/計(jì)算應(yīng)用，預(yù)計(jì)混合鍵合在未來三年內(nèi)將出現(xiàn)顯著的增長。BESI預(yù)測2025-2026年將迎來混合鍵合在存儲(chǔ)芯片的使用，到2030年混合鍵合市場（不包括共同包裝的光學(xué)和復(fù)雜的CMOS傳感器應(yīng)用）中性預(yù)期將達(dá)到1,400套，由于混合鍵合設(shè)備的平均售價(jià)顯著高于TCB鍵合系統(tǒng)，每臺(tái)鍵合設(shè)備的成本在200萬至250萬歐元之間，我們測算對應(yīng)2030年市場空間達(dá)到28億至35億歐元。混合鍵合的市場潛力（混合鍵合系統(tǒng)安裝套數(shù)）16理資料來源：BESI、整2.5混合鍵合——W2W與D2W工藝類型優(yōu)勢缺點(diǎn)成本應(yīng)用領(lǐng)域代表設(shè)備廠商W2W①對準(zhǔn)精度更高②吞吐量更大③鍵合良率更高①無法執(zhí)行晶圓分類來選擇已知良好的芯片②頂部芯片和底部芯片的尺寸必須一致，因而限制了異構(gòu)集成選項(xiàng)的靈活性生產(chǎn)小尺寸芯片成本有優(yōu)勢，大尺寸芯片成本高廣泛應(yīng)用于大眾市場產(chǎn)品，如3DCMOS圖像傳感器、3DNAND、BowIPU等，未來可能用于HBM日本TEL、奧地利EVG、德國SUSSD2W更加靈活①步驟多，難度大②污染和對準(zhǔn)錯(cuò)誤可能性更高，良率低大芯片生產(chǎn)成本優(yōu)勢，小芯片生產(chǎn)上更昂貴在CIS和存儲(chǔ)中已經(jīng)有所應(yīng)用，是未來混合鍵合的主要選擇荷蘭BESI、奧地利EVG新加坡ASMPT、法國SET、日本Shibaura、德國SUSS17、資料來源：semi

analysis、未來半導(dǎo)體具體而言，混合鍵合可以通過三種方法來完成：一種是晶圓到晶圓（wafer-to-wafer：W2W）鍵合，這種方式更加成熟，但限制相同芯片尺寸的組合；另一種是芯片到晶圓（die-to-wafer：D2W）鍵合，它涉及更多的工藝步驟以及將芯片單獨(dú)放置在載體晶圓或玻璃上（集體芯片到晶圓方法）；第三種芯片到晶圓（Chip-to-Wafer）鍵合正在研發(fā)中。其中，D2W又可以進(jìn)一步分為集體晶粒到晶圓鍵合（Co-D2W）和直接貼裝晶粒到晶圓（DP-D2W）。W2W和D2W由于不同的工藝流程導(dǎo)致兩種工藝有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和不同的適用場景。W2W的優(yōu)勢在于更高的對準(zhǔn)精度、吞吐量和鍵合良率；W2W的缺點(diǎn)主要在于無法執(zhí)行晶圓分類來選擇已知良好的芯片，同時(shí)頂部芯片和底部芯片的尺寸必須一致，因而限制了異構(gòu)集成選項(xiàng)的靈活性。D2W的優(yōu)勢在于更加靈活；D2W的缺點(diǎn)主要在于難度較大、良率相對較低，因?yàn)槊總€(gè)晶圓有更多的鍵合步驟，這些額外的步驟會(huì)引入更多的顆粒污染，尤其是來自芯片分割和拾放期間鍵合頭的移動(dòng)的顆粒污染，并且額外的W2W鍵合步驟會(huì)產(chǎn)生更多的對準(zhǔn)錯(cuò)誤機(jī)會(huì)。W2W和D2W的對比2.5混合鍵合——W2W與D2WEVG

Co-D2W鍵合工藝流程資料來源：臺(tái)積電、

EVGEVG

DP-D2W鍵合工藝流程在Co-D2W鍵合中，多個(gè)芯片在單個(gè)工藝步驟中轉(zhuǎn)移到最終晶圓上。Co-D2W鍵合工藝的制造流程包括載體準(zhǔn)備、載體填充、晶片鍵合（臨時(shí)和永久）和載體分離四大部分。過去幾年中，Co-D2W在硅光通信等應(yīng)用領(lǐng)域中進(jìn)行了小批量量產(chǎn)。DP-D2W鍵合是另一種用于異質(zhì)集成應(yīng)用的混合晶粒到晶圓鍵合方法，使用拾取和放置倒裝芯片鍵合機(jī)將芯片單獨(dú)轉(zhuǎn)移到最終的晶圓上。DP-D2W鍵合工藝的制造流程包括三個(gè)主要部分：載體填充、芯片清潔和激活、直接貼裝倒裝芯片。W2W鍵合工藝是指將兩片晶圓高精度對準(zhǔn)、接合，實(shí)現(xiàn)兩片晶圓之間功能模塊集成的工藝。晶圓級鍵合設(shè)備可用于存儲(chǔ)器堆疊、3D片上系統(tǒng)(SoC)、背照式CMOS圖像傳感器堆疊以及芯片分區(qū)等多個(gè)領(lǐng)域，是目前混合鍵合中能夠進(jìn)行大量生產(chǎn)的技術(shù)。臺(tái)積電SoIC

W2W鍵合工藝流程18三、AI產(chǎn)業(yè)浪潮下的鍵合技術(shù)快速發(fā)展193.1HBM發(fā)展高帶寬存儲(chǔ)器（HBM）是一項(xiàng)先進(jìn)的高性能技術(shù)，它通過使用硅通孔（TSV）垂直堆疊多個(gè)DRAM，可顯著提升數(shù)據(jù)處理速度。這一突破性存儲(chǔ)器解決方案采用了先進(jìn)的封裝方法，得益于這一封裝工藝，HBM產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了更高容量，更大的存儲(chǔ)帶寬和更低的延遲，被廣泛應(yīng)用于高性能計(jì)算、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。自2013年第一代HBM誕生以來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，HBM也經(jīng)歷了HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）、HBM3E（第五代）的順序迭代，最新的HBM3E是HBM3的擴(kuò)展版本。據(jù)韓媒報(bào)道，SK

海力士的第

6

代12

層HBM4

測試良率已達(dá)70%。SK海力士于

2025

年3月19日宣布推出新產(chǎn)品12層HBM4，并且全球首次向主要客戶提供了其樣品。HBM迭代產(chǎn)品參數(shù)演變資料來源：半導(dǎo)體行業(yè)聯(lián)盟HBM的結(jié)構(gòu)20資料來源：AMD產(chǎn)品名稱時(shí)間芯片密度帶寬GB/s堆疊高度容量I/O速率內(nèi)存接口HBM120142Gb128

GB/s4層1GB1Gbps1024位HBM220188Gb307

GB/s4/8層4/8/16GB2.4Gbps1024位HBM2E20208Gb/16Gb460

GB/s4/8層8/16GB3.6/3.2Gbps1024位HBM3202216Gb819

GB/s8層/12層16/24GB6.4Gbps1024位HBM3E202424Gb1.2

TB/s12層/16層24/36GB9.2Gbps1024位HBM4202648Gb1.6/2

TB/s12層/16層36/64GB/2048位資料來源：SK海力士、北京集成電路學(xué)會(huì)HBM封裝中組裝占成本15%HBM制造可以分為硅刻蝕、TSV銅填充、TSV銅化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)（CMP）、后端金屬化、正面凸點(diǎn)形成、晶圓回流焊、臨時(shí)載片鍵合、TSV曝光及背面鈍化、鈍化CMP及TSV銅曝光、背面凸點(diǎn)形成、晶圓載片脫粘及黏貼承載薄膜、堆疊芯片并通過二次成型工藝進(jìn)行封裝組裝共12道工序。HBM制造核心技術(shù)是TSV“連接”和封裝“堆疊”。根據(jù)3D

InCites，以4層DRAM存儲(chǔ)芯片與一層邏輯芯片堆疊的HBM為例，在99.5%的封裝良率下，組裝（采用TC-NCF法）在總成本中的占比為15%。SK海力士的HBM工藝流程21HBM的鍵合方式演變在堆疊鍵合技術(shù)上，熱壓鍵合相對成熟，混合鍵合引領(lǐng)未來。HBM產(chǎn)品開發(fā)之初主要采用“TSV+Bumping”+TCB鍵合方式堆疊（TSV一般由晶圓廠完成，封測廠可在堆疊環(huán)節(jié)進(jìn)行配套）。TC-NCF（熱壓非導(dǎo)電薄膜）是早期的主流工藝。但隨著堆疊層數(shù)的增加，散熱效率變差，SK海力士在HBM2E中率先引入MR-MUF（批量回流模壓底部填充）技術(shù)，并在最新的HBM3E中率先使用改進(jìn)的MR-MUF工藝，其HBM3E良率達(dá)到80%。三星和美光仍以TC-NCF技術(shù)為主。在更高層數(shù)的HBM生產(chǎn)中三大廠商預(yù)期將使用混合鍵合。SK海力士的HBM堆疊工藝路線資料來源：SK海力士、整理223.4MR-MUF

VSTC-NCFTC-NCF（非導(dǎo)電膠膜）技術(shù)在各層DRAM之間嵌入NCF，并通過熱壓工藝（TC

Bonding）從上至下施加熱壓，NCF在高溫下融化，起到連接凸點(diǎn)并固定芯片的作用。MR-MUF技術(shù)在每次堆疊DRAM時(shí)，會(huì)先通過加熱進(jìn)行臨時(shí)連接，最終在堆疊完成后進(jìn)行回流焊以完成鍵合，隨后填充環(huán)氧模塑料（EMC），使其均勻滲透到芯片間隙，起到支撐和防污染的作用。根據(jù)SK海力士，與TC-NCF技術(shù)相比，MR-MUF技術(shù)能夠同時(shí)對HBM產(chǎn)品中所有的垂直堆疊芯片進(jìn)行加熱和互聯(lián)，且可將有效散熱的熱虛設(shè)凸塊數(shù)量增加四倍，加上EMC卓越的機(jī)械性、電氣絕緣性及耐熱性，

使得HBM2E的散熱性能比上一代HBM2提高了36%，效率和性能均有提升。在傳統(tǒng)MR-MUF工藝中，通常使用助焊劑（Flux）去除微凸點(diǎn)上的氧化膜，隨后進(jìn)行清洗。然而，隨著端口數(shù)量增加，堆疊層數(shù)增加，微凸點(diǎn)之間的間距縮小，導(dǎo)致助焊劑清洗不徹底，可能影響芯片的可靠性，無助焊劑TCB開始應(yīng)用。從倒裝鍵合到助焊劑TCB，封裝I/O間距從200μm縮小到30μm，而無助焊劑TCB將進(jìn)一步縮小間距尺寸至20μm，最大可達(dá)10μm，當(dāng)I/O間距小于10μm時(shí)，就需要混合鍵合。MR-MUF和TC-NCF

技術(shù)圖示資料來源：海力士、半導(dǎo)體行業(yè)觀察、華安證券研究所整理MR-MUF技術(shù)對IBM產(chǎn)品散熱性能的影響233.5HBM帶來TCB鍵合設(shè)備快速增長24根據(jù)Trend

Force數(shù)據(jù)預(yù)測，2024年HBM需求位年增長率近200%，2025年有望再翻倍。SK海力士與美光曾公開表示，兩家2024年的HBM已經(jīng)售罄，就連2025年的HBM產(chǎn)量也幾乎被預(yù)訂一空。隨著HBM和3D封裝的商業(yè)化，TC鍵合機(jī)市場正在快速增長。HBM廠商的迅速擴(kuò)產(chǎn)帶來了近年來鍵合設(shè)備廠商的訂單和收入持續(xù)增長。海力士在HBM的份額穩(wěn)居第一，帶來其主要供應(yīng)商韓美半導(dǎo)體的收入大幅增長。資料來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察、ASMPT、

trendforce、韓美半導(dǎo)體HBM廠商2023年底HBM/TSV產(chǎn)能2024年底HBM/TSV產(chǎn)能供應(yīng)商采購訂單訂單時(shí)間海力士45,000片/月120,000-125,000片/月韓美半導(dǎo)體12層HBM3E(第五代)產(chǎn)品的TC鍵合機(jī)108億韓元（5432萬元人民幣）2025.01簽署了價(jià)值1500億韓元的TC鍵合設(shè)備供應(yīng)合同，累計(jì)金額已達(dá)3587億韓元2024.06第三代HBM工藝設(shè)備，型號為DUAL

TC

BONDERGRIFFIN214.83億韓元，累計(jì)訂單金額超過2000億韓元2024.03韓華精密機(jī)械向SK海力士供應(yīng)兩臺(tái)TC鍵合機(jī)ASMPT訂購30多臺(tái)TC鍵合設(shè)備2024.10美光3,000片/月20,000片/月日本新川公司（Shinkawa）、東麗韓美半導(dǎo)體價(jià)值226億韓元的TC

Bonder采購訂單2024.4ASMPT提供了用于hbm生產(chǎn)的TC

鍵合機(jī)。雙方已開始聯(lián)合開發(fā)下一代鍵合機(jī)。2024.6三星45,000片/月130,000片/月三星電子旗下子公司SEMESSEMES在一年內(nèi)出貨了100臺(tái)TC鍵合設(shè)備2024日本新川公司（Shinkawa）訂購了16臺(tái)2.5D鍵合設(shè)備2023.123.6

HBM技術(shù)升級驅(qū)動(dòng)混合鍵合應(yīng)用三大HBM廠已確定將在HBM3e

12hi及HBM4

12hi世代延續(xù)使用Advanced

MR-MUF及TC-NCF堆疊架構(gòu)，并已確定將在HBM5

20hi世代中使用Hybrid

Bonding

技術(shù)，

對于是否于HBM416hi采用還在考慮中，海力士表示

16層HBM4/HBM4E

將同步采用先進(jìn)

MR-MUF

和混合鍵合（Hybrid

Bonding）兩種技術(shù)。對于高世代HBM的堆疊高度限制，芯片厚度和間隔受限；I/O數(shù)量增長，密度變大；散熱要求提升等要求，混合鍵合技術(shù)（Hybrid

Bonding）優(yōu)勢在于：1）大幅縮小電極尺寸，從而增加單位面積上的I/O數(shù)量，進(jìn)而大幅降低功耗；2）顯著縮小芯片之間的間隙，由此實(shí)現(xiàn)大容量封裝；3）可以改善芯片散熱性能，降低芯片厚度，有效地解決因耗電量增加而引起的散熱問題。采用Hybrid

Bonding需面對多項(xiàng)挑戰(zhàn)：1）原廠投資新設(shè)備導(dǎo)入新的堆疊技術(shù)，將排擠對Micro

Bump的需求，也不再享有原本累積的技術(shù)優(yōu)勢。2）Hybrid

Bonding尚有微粒控制等技術(shù)問題待克服，

將提升單位投資金額。3

）

若HybridBonding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(jì)效益。資料來源：Trend

Force、YOLE25CoWoS帶來的TCB鍵合設(shè)備增長在HBM與CPU/GPU邏輯芯片共封裝時(shí)，CoWoS是主流工藝。由于HBM需要高密度焊盤和短距離連接，這種要求需要通過2.5D封裝技術(shù)，例如CoWoS來實(shí)現(xiàn)，而無法在常規(guī)的PCB或封裝基板上實(shí)現(xiàn)。CoWoS以相對合理的成本提供了最高的互連密度和最大的封裝尺寸。目前，大部分的HBM系統(tǒng)都采用CoWoS封裝。CoWoS是臺(tái)積電的一種2.5D封裝技術(shù)，其中多個(gè)有源硅芯片被整合到無源硅中介層上，然后將中介層和有源硅連接到包含I/O接口的封裝基板上，最終用于PCB上。根據(jù)ASMPT，其在芯片到基底(C2S)應(yīng)用的領(lǐng)先晶圓代工客戶及OSAT伙伴獲得了可觀的TCB訂單，作為該客戶應(yīng)用于芯片到基底的TCB工具的唯一供應(yīng)商。公司2024年新增半導(dǎo)體設(shè)備訂單同比增長36.7%，達(dá)9.36億美元。CoWoS的三種類型CoWoS-SCoWoS-RCoWoS-L資料來源：臺(tái)積電26SOIC帶來的混合鍵合設(shè)備增長臺(tái)積電的

3D

堆疊系統(tǒng)級集成芯片

(SoIC)

先進(jìn)封裝技術(shù)主要客戶包括蘋果、AMD

、AWS

和高通等，SoIC-X（無凸塊）目前用于特定應(yīng)用，例如AMD的CPU3D

V

緩存技術(shù)，以及InstinctMI300

系列AI

產(chǎn)品。

SoIC技術(shù)基于臺(tái)積電對混合晶圓鍵合的實(shí)現(xiàn)，混合鍵合允許將兩個(gè)先進(jìn)的邏輯器件直接堆疊在一起，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)芯片之間的超密集（和超短）連接，主要針對高性能部件。據(jù)bits-chips，2023年臺(tái)積電與Besi及其合作伙伴應(yīng)用材料簽訂了一大筆混合鍵合生產(chǎn)線訂單。根據(jù)BESI，2023年公司收到2.5D/3D訂單；2024年，公司混合鍵合收入、訂單和采用量顯著增加，訂單增加了一倍以上，且確認(rèn)了第二個(gè)領(lǐng)先的邏輯客戶。SoIC示意圖資料來源：現(xiàn)代電子技術(shù)、BESI273.9

AI服務(wù)器驅(qū)動(dòng)的鍵合設(shè)備空間測算資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院、trendforce、國際電子商情訊、甬矽電子、

BESI、騰訊科技28AI的快速發(fā)展帶動(dòng)HBM和CoWoS廠商的快速擴(kuò)產(chǎn)，進(jìn)而帶來鍵合設(shè)備的廣闊空間。我們測算全球AI服務(wù)器拉動(dòng)的HBM需求量對應(yīng)的bonding設(shè)備市場空間從2023年的70.7億元增長至2025年的143.1億元，全球CoWoS需求量對應(yīng)的bonding設(shè)備市場空間從2023年的7.1億元增長至2025年的12.9億元。我國AI服務(wù)器拉動(dòng)的HBM需求量對應(yīng)的bonding設(shè)備市場空間從2023年的21.2億元增長至2025年的32.4億元，我國CoWoS需求量對應(yīng)的bonding設(shè)備市場空間從2023年的2.1億元增長至2025年的2.9億元。假設(shè)如下：1）單AI服務(wù)器假設(shè)搭載8顆GPU，對應(yīng)HBM數(shù)量保守假設(shè)維持在6顆；2）HBM堆疊層數(shù)保守假設(shè)8層，12寸晶圓切割dram數(shù)量假設(shè)為490顆；3）根據(jù)睿力集成的項(xiàng)目投資書測算HBM萬片/月的投資額57億元；

4）假設(shè)單片CoWoS封裝39顆GPU；5）根據(jù)甬矽電子募集說明書測算CoWoS萬片鍵合設(shè)備投資額3.5億元；

6）根據(jù)BESI數(shù)據(jù)，以23%的鍵合設(shè)備價(jià)值量測算鍵合設(shè)備空間。全球市場2023年2024年2025年全球AI服務(wù)器出貨量（萬臺(tái)）118172.28215.35AI服務(wù)器裝載GPU數(shù)量888單GPU對應(yīng)HBM數(shù)量666HBM需求量（萬顆）5,664.08,269.410,336.8HBM堆疊層數(shù)888單晶圓切割DRAM數(shù)量490490490HBM數(shù)量對應(yīng)萬片/月7.712.515.6萬片HBM封裝投資額（億元）575757萬片HBM封裝bonding設(shè)備投資額9.1779.1779.177HBM對應(yīng)bonding設(shè)備市場空間（億元）70.7114.5143.11片CoWoS封裝GPU數(shù)量393939CoWoS對應(yīng)萬片/月2.02.93.7萬片CoWoS對應(yīng)bonding設(shè)備投資額3.53.53.5CoWoS對應(yīng)bonding市場空間（億元）7.110.312.9我國市場2023年2024年2025年中國AI服務(wù)器出貨量35.442.148.8AI服務(wù)器裝載GPU數(shù)量888單GPU對應(yīng)HBM數(shù)量666HBM需求量（萬顆）1,699.22,020.82,342.4HBM堆疊層數(shù)888單晶圓切割DRAM數(shù)量490490490HBM數(shù)量對應(yīng)萬片/月2.33.03.5萬片HBM封裝投資額（億元）575757萬片HBM封裝bonding設(shè)備投資額9.1779.1779.177HBM對應(yīng)bonding設(shè)備市場空間（億元）21.228.032.41片CoWoS封裝GPU數(shù)量393939CoWoS對應(yīng)萬片/月0.60.70.8萬片CoWoS對應(yīng)bonding設(shè)備投資額3.53.53.5CoWoS對應(yīng)bonding市場空間（億元）2.12.52.93.10

國內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來國產(chǎn)設(shè)備機(jī)遇資料來源：半導(dǎo)體行業(yè)聯(lián)盟、國際電子商情訊、全球半導(dǎo)體觀察292024年12月，美國商務(wù)部工業(yè)和安全局（BIS）修訂了《出口管理?xiàng)l例》（EAR），新的出口限制包括限制向中國出口先進(jìn)高帶寬存儲(chǔ)器（HBM）。根據(jù)新的

3A090.c，IFR將管制“Memory

bandwidth

density”大于2GB/s/mm2的HBM。當(dāng)前生產(chǎn)的所有HBM都超過了此閾值。即對于目前幾乎所有現(xiàn)行生產(chǎn)的HBM，均不能出口到中國。國內(nèi)廠商正加快HBM、2.5D/3D封裝的突破與產(chǎn)能建設(shè)，高端先進(jìn)封裝整體仍處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的前期。產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化突破，為國產(chǎn)鍵合設(shè)備廠商提供了有利機(jī)遇，將有望迎來自身產(chǎn)品突破+下游產(chǎn)業(yè)放量的雙重機(jī)遇。公司先進(jìn)封裝進(jìn)展武漢新芯2024年發(fā)布了《高帶寬存儲(chǔ)芯粒先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)線建設(shè)》招標(biāo)項(xiàng)目，將利用三維集成多晶圓堆疊技術(shù)，打造更高容量、更大帶寬、更小功耗和更高生產(chǎn)效率的國產(chǎn)高帶寬存儲(chǔ)器(HBM)產(chǎn)品。擬新增設(shè)備16臺(tái)套，擬實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)出能力>3000片(12英寸)。芯浦天英2024年

6

月，計(jì)劃投資至少171億人民幣建造一座先進(jìn)封裝廠，新工廠位于浦東，預(yù)估將于

2026

年中投產(chǎn)。該新廠將專注于各種先進(jìn)封裝技術(shù)，如用硅穿孔（TSV）互聯(lián)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存堆棧，制造應(yīng)用在人工智能(AI)

的高頻寬存儲(chǔ)器。該工廠預(yù)估封裝產(chǎn)能達(dá)3萬片/月。盛合晶微三維多芯片集成封裝項(xiàng)目總投資100.9億元，建成后將形成月產(chǎn)8萬片金屬Bump(凸塊工藝)產(chǎn)品及1.6萬片三維多芯片集成封裝產(chǎn)品加工的生產(chǎn)能力。另外，其超高密度互聯(lián)多芯片集成封裝暨J2C廠房項(xiàng)目建成后，將新增潔凈室面積3萬平方米，有力地支撐公司的三維多芯片集成加工和超高密度互聯(lián)三維多芯片集成封裝等項(xiàng)目的發(fā)展。甬矽電子2025年1月該公司發(fā)布公告，擬發(fā)行可轉(zhuǎn)債募集資金不超過12億元，用于多維異構(gòu)先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目等，完全達(dá)產(chǎn)后將形成封測Fan-out系列和2.5D/3D系列等多維異構(gòu)先進(jìn)封裝產(chǎn)品9萬片/年的生產(chǎn)能力。四、設(shè)備廠商和投資標(biāo)的梳理30鍵合設(shè)備的競爭格局晶圓鍵合設(shè)備領(lǐng)域主要由國際巨頭主導(dǎo)。根據(jù)QY

Research頭部企業(yè)研究中心調(diào)研，全球范圍內(nèi)晶圓鍵合設(shè)備生產(chǎn)商主要包括EVGroup、SUSS

MicroTec、

Tokyo

Electron、

AppliedMicroengineering、

Nidec

Machine

Tool,Ayumi

Industry、

Bond

tech.、Aimechatec、U-Precision

Tech、TAZMO等。2023年，全球前五大廠商占有大約86.0%的市場份額。先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)在我國快速增長，先進(jìn)封裝設(shè)備國產(chǎn)化率仍低，HBM產(chǎn)業(yè)鏈在關(guān)鍵設(shè)備端國產(chǎn)化率不足5%。永久鍵合、臨時(shí)鍵合和解鍵合、光刻領(lǐng)域主要設(shè)備廠商2023年鍵合設(shè)備市場需求組成資料來源：YOLE券研究所整理資料來源：QY

Research、華安證314.2晶圓鍵合設(shè)備的主要供應(yīng)商梳理32隨著AI驅(qū)動(dòng)下先進(jìn)封裝的快速放量，以韓美半導(dǎo)體為代表的TC

Bonding設(shè)備廠商，以Besi為代表的HybridBonding設(shè)備廠商，都獲得了快速的增長。國內(nèi)鍵合設(shè)備以進(jìn)口為主，特別是先進(jìn)封裝鍵合設(shè)備，國內(nèi)設(shè)備廠商也在加快鍵合設(shè)備的研發(fā)和推進(jìn)，國產(chǎn)替代疊加行業(yè)下游突破，有望帶來共振的發(fā)展機(jī)遇。設(shè)備商國家設(shè)備進(jìn)展K&S美國全球半導(dǎo)體封測設(shè)備的頭部廠商之一，從半導(dǎo)體貼片機(jī)和焊線機(jī)起步，逐步

通過戰(zhàn)略性收購和自主研發(fā)，逐步增加了先進(jìn)封裝鍵合機(jī)、電子裝配、楔焊機(jī)等產(chǎn)品，同時(shí)配合其核心產(chǎn)品進(jìn)一步擴(kuò)大了耗材的產(chǎn)品范圍。Besi荷蘭全球先進(jìn)封裝領(lǐng)域固晶/鍵合機(jī)龍頭，混合鍵合機(jī)8800

運(yùn)用混合鍵合技術(shù)，精準(zhǔn)度可以到達(dá)0.2微米以上，產(chǎn)能效率在1500UPH左右。ASMPT新加披混合鍵合機(jī)包括LITHOBOLT系列，主要支持D2W混合鍵合工藝。SUSS德國晶圓鍵合系統(tǒng)主要包括XB8、8B6/8Gen2XBS200、XBS300XBC300

Gen2等系統(tǒng)，最大晶圓尺寸304.8

nn(12英寸)，對準(zhǔn)精度能夠滿足包≤500

m，括共晶、直接鍵合等各種晶圓鍵合工藝需求。EV

Group奧地利目前先進(jìn)封裝領(lǐng)域納米技術(shù)晶圓級鍵合及光刻技術(shù)領(lǐng)域公認(rèn)的技術(shù)引領(lǐng)者，EVG公司提供的鍵合機(jī)品種多樣，包括適合陽極鍵合、共晶鍵合金屬擴(kuò)散鍵合、直接鍵合、聚合物鍵合、熔融與混合鍵合和瞬時(shí)液相鍵合的小批量、半自動(dòng)晶圓鍵合解決方案。HANMI韓國HBM用TC

Bonder獲得美光、海力士等重復(fù)訂單。拓荊科技中國大陸混合鍵合W2W設(shè)備及D2W鍵合表面預(yù)處理設(shè)備均已獲得重復(fù)訂單，鍵合套準(zhǔn)精度量測產(chǎn)品也已出貨。芯慧聯(lián)中國大陸2024年11月6日，芯慧聯(lián)芯首臺(tái)D2W混合鍵合設(shè)備SIRIUS

RT300及首臺(tái)W2W混合鍵合設(shè)備CANOPUSRT300順利出貨。華卓清科中國大陸面向HBM芯片制造的核心環(huán)節(jié)，自主研發(fā)出多款系列高端裝備，包括：混合鍵合設(shè)備(UP-UMA?HB300)、熔融鍵合設(shè)備(UP-UMA?FB300)、芯粒鍵合設(shè)備(UP-D2W-HB)、激光剝離設(shè)備(UP-LLR-300)、激光退火設(shè)備(UP-DLA-300)

?？炜酥悄苤袊箨懝久嫦蛳冗M(jìn)封裝的TCB鍵合設(shè)備正按照既定目標(biāo)推進(jìn)中，預(yù)計(jì)2025年二季度完成樣機(jī)研發(fā)。芯源微中國大陸公司提前布局自主研發(fā)的全自動(dòng)臨時(shí)鍵合及解鍵合機(jī)，主要針對

Chiplet

技術(shù)解決方案，可應(yīng)用于

InFO、CoWoS

、HBM等

2.5D、3D

技術(shù)路線產(chǎn)品，獲得了多家大客戶訂單。芯碁微裝中國大陸公司鍵合設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)熱壓鍵合，目前支持的最大晶圓尺寸為8英寸，采用半自動(dòng)化操作，可運(yùn)用于先進(jìn)封裝、MEMS等多種場景用。邁為股份中國大陸公司成功開發(fā)出全自動(dòng)晶圓臨時(shí)鍵合機(jī)、全自動(dòng)混合鍵合機(jī)等多款新產(chǎn)品。資料來源：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究、WIND、半導(dǎo)體行業(yè)觀察、拓荊科技公告、芯源微公告、芯語、芯慧聯(lián)公眾號、快克智能互動(dòng)易、華安證券研究所整理4.3海外相關(guān)投資標(biāo)的復(fù)盤——1）韓美半導(dǎo)體Hanmi韓美半導(dǎo)體（Hanmi

Semiconductor）成立于1980年，初期生產(chǎn)芯片載體模具與封裝注塑等塑封設(shè)備。2017年開始與SK海力士共同研發(fā)用于HBM封裝及2.5D封裝的Dual

TC

Bonder。2017年公司與SK海力士共同開發(fā)了TC鍵合機(jī)，為SK海力士的MR-MUF工藝提供設(shè)備。2023年公司發(fā)布新一代DualTC

Bonder超級型號GRIFFIN和高級型號DRAGON，兩者皆采用TSV方法制造的半導(dǎo)體芯片堆疊在晶圓上的雙機(jī)臺(tái)鍵合設(shè)備，可用于當(dāng)前HBM用TC的兩種主要解決方案TC+NCF與TC+MUF。同時(shí)推出的TC

Bonder

CW適用于臺(tái)積電CoWoS工藝。訂單、收入和股價(jià)的上漲：從2023年初到2024年6月，公司股價(jià)上漲超過1300%，這一時(shí)期，HBM供不應(yīng)求進(jìn)入擴(kuò)產(chǎn)期，帶動(dòng)公司收入和訂單高增。截至2024年6月，公司從SK海力士獲得的HBM

TC鍵合機(jī)訂單累計(jì)金額達(dá)3587億韓元，一臺(tái)TC鍵合機(jī)價(jià)格約20億韓元，也獲得美光的訂單。以1：200的匯率計(jì)算，公司的營業(yè)收入也從2023年的8億元增長到2024年的28億元,并提出2025年60萬億元的銷售目標(biāo)。13,100.00180,300.000.0020,000.0040,000.0060,000.0080,000.00100,000.00120,000.00140,000.00160,000.00180,000.00200,000.002022-01-072022-02-252022-04-152022-06-032022-07-222022-09-082022-10-282022-12-162023-02-032023-03-242023-05-122023-06-302023-08-182023-10-062023-11-242024-01-122024-02-292024-04-192024-06-072024-07-262024-09-132024-11-012024-12-202025-02-07分類33產(chǎn)品情況TC

BONDERHBM等生產(chǎn)時(shí)所需的Thermal

Compression粘合設(shè)備(世界上第一個(gè)DUALBonding方式，與SK海力士共同開發(fā)）DualTCBonder

DRAGONDualTCBonder

GRIFFINDualTCBonder

TIGERTCBonder3.0

CSTCBonder3.0

CW6-SIDEINSPECTION對單個(gè)HBM芯片(Die)及鍵合后的HBM芯片進(jìn)行視覺檢查，將缺陷率降至最低，是TC

BONGDING前后工程的必備設(shè)備，可提高HBM產(chǎn)量和生產(chǎn)率，檢查精度大幅提高，有望成為未來銷售貢獻(xiàn)的主力設(shè)備。FLIP

CHIP

BONDER

配備雙拾取器(Dual

Picker)和雙貼合器(Dual

Bonder)的Flip-ChipPackaging用鍵合設(shè)備資料來源：Hanmi、WIND公司股價(jià)收盤價(jià)（前復(fù)權(quán)）（韓元）公司鍵合類產(chǎn)品4.3海外相關(guān)投資標(biāo)的復(fù)盤——2）BESI公司股價(jià)收盤價(jià)（前復(fù)權(quán)）

（歐元）BE

Semiconductor

Industries

N.V.為半導(dǎo)體和電子行業(yè)高級封裝解決方案的開發(fā)、制造、營銷、銷售和服務(wù)，公司2024年81%的收入來自于晶圓鍵合事業(yè)部，50%的訂單來自于AI相關(guān)封裝。2024年公司混合鍵合收入同比增長2倍，訂單增加1倍以上，下游客戶從9個(gè)增加到15個(gè)，并且確認(rèn)了第二個(gè)領(lǐng)先的邏輯客戶。2021年至2024年，公司累計(jì)混合鍵合訂單已經(jīng)超過100套，2024年首批100nm精確度的混合鍵合設(shè)備出貨，并計(jì)劃在2025年底實(shí)現(xiàn)50nm精確度的混合鍵合設(shè)備。公司無助焊劑的TCB設(shè)備也已經(jīng)有2臺(tái)出貨。混合鍵合在高端邏輯器件的商業(yè)化生產(chǎn)帶來公司的收入和訂單持續(xù)增長，HBM4/5、ASIC邏輯等將帶來新的增量。據(jù)公司首席執(zhí)行官布里克曼表示，八年前臺(tái)積電要求Besi開始為其技術(shù)開發(fā)鍵合機(jī)。自2020年10月以來，Besi和Applied公司通過在新加坡建立卓越中心

(CoE)

來進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。

2021年，在COVID危機(jī)期間的半導(dǎo)體熱潮中，Besi宣布，英特爾和臺(tái)積電都承諾購買50臺(tái)混合鍵合，訂單真正開始增長是在2023年。公司股價(jià)在21年增長橫盤后，于22年底開始上漲，到24年3月漲幅超190%。公司混合鍵合路線圖資料來源：BESI、WIND180160140120100806040200342020-03-202020-05-222020-07-242020-09-252020-11-272021-01-292021-04-012021-06-042021-08-062021-10-082021-12-102022-02-112022-04-142022-06-172022-08-192022-10-212022-12-232023-02-242023-04-282023-06-302023-09-012023-11-032024-01-052024-03-082024-05-102024-07-122024-09-132024-11-152025-01-174.4國內(nèi)相關(guān)投資標(biāo)的——1）拓荊科技公司作為國內(nèi)高端半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，繼續(xù)專注于薄膜沉積設(shè)備和混合鍵合設(shè)備的自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD、Flowable

CVD

及混合鍵合設(shè)備等系列產(chǎn)品量產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。2024

年公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入410,345.39萬元，同比增長51.70%；歸屬于母公司所有者的凈利潤68,845.83萬元，同比增長3.91%。2023年混合鍵合設(shè)備首年實(shí)現(xiàn)營收0.64億元，毛利率50.84%，成為新的增長點(diǎn)。公司推出了應(yīng)用于晶圓級三維集成領(lǐng)域的混合鍵合（HybridBonding）設(shè)備產(chǎn)品系列，該設(shè)備還能兼容熔融鍵合（FusionBonding）。混合鍵合系列產(chǎn)品還包括芯片對晶圓鍵合表面預(yù)處理（Die

to

Wafer

Bonding

Preparation

and

Activation）產(chǎn)品以及鍵合套準(zhǔn)精度量測產(chǎn)品（Bonding

Metrology）。2023年公司首臺(tái)晶圓對晶圓鍵合產(chǎn)品Dione300順利通過客戶驗(yàn)證，并獲得復(fù)購訂單，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，成為國產(chǎn)首臺(tái)應(yīng)用于量產(chǎn)的混合鍵合設(shè)備，目前該設(shè)備的性能和產(chǎn)能已達(dá)國際領(lǐng)先水平。根據(jù)公司2024年半年報(bào)，公司推出的芯片對晶圓混合鍵合前表面預(yù)處理產(chǎn)品已經(jīng)獲得客戶重復(fù)訂單；公司新推出的鍵合套準(zhǔn)精度量測產(chǎn)品

Crux300

也獲得了客戶訂單。資料來源：公司公告相關(guān)產(chǎn)品介紹分類產(chǎn)品型號產(chǎn)品圖片產(chǎn)品應(yīng)用情況W2W鍵合Dione

300主要應(yīng)用于晶圓級三維集成、存儲(chǔ)芯片制造領(lǐng)域，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)

12寸晶圓對晶圓的混合鍵合和熔融鍵合。D2W鍵合表面預(yù)處理Propus主要應(yīng)用于芯片對晶圓三維集成領(lǐng)域，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)混合鍵合前晶圓及切割后芯片