HBM5 20hi 後產品將採 Hybrid Bonding 恐爆商業模式變革

HBM產品成為DRAM產業關注焦點，連帶讓hybrid bonding (混合鍵合)等先進封裝技術發展受矚目。根據集邦（TrendForce）最新研究，三大HBM原廠正在考慮是否於HBM4 16hi採用hybrid bonding，並已確定將在HBM5 20hi世代中使用這項技術。

和已廣泛使用的micro bump (微凸塊)堆疊技術相比，hybrid bonding由於不配置凸塊，可容納較多堆疊層數，也能容納較厚的晶粒厚度，以改善翹曲問題。使用hybrid bonding的晶片傳輸速度較快，散熱效果也較好。

集邦表示，三大原廠已確定將在HBM3e 12hi及HBM4 12hi世代延續使用Advanced MR-MUF及TC-NCF堆疊架構。在HBM4 16hi及HBM4e 16hi世代，因hybrid bonding未較micro bump具明顯優勢，尚無法斷定哪一種技術能受青睞。若原廠決定採用hybrid bonding，主因應是為及早經歷新堆疊技術的學習曲線，確保後續HBM4e和HBM5順利量產。三大業者考量堆疊高度限制、IO密度、散熱等要求，已確定於HBM5 20hi世代使用hybrid bonding。

然而，採用hybrid bonding須面對多項挑戰。如原廠投資新設備導入新的堆疊技術，將排擠對micro bump的需求，亦不再享有原本累積的技術優勢。hybrid bonding尚有微粒控制等技術問題待克服，將墊高單位投資金額。此外，由於hybrid bonding須以wafer to wafer模式堆疊，若front end生產良率過低，整體生產良率將不具經濟效益。

集邦指出，採用hybrid bonding可能導致HBM的商業模式出現變化。使用wafer to wafer模式堆疊，須確保HBM base die與memory die的晶粒尺寸完全一致；而前者的設計是由GPU/ASIC業者主導，因此，同時提供base die及GPU/ASIC foundry服務的TSMC可能將擔負base die與memory die堆疊重任。若循此模式發展，預料將衝擊HBM業者在base die設計、base die與memory die堆疊，以及整體HBM接單等商業環節的產業地位。