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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1400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3000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 。
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 。
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 。
【存储大厂新厂动工，半导体先进封装战局激烈】
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 。
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