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（原标题：HBM的“暗战”）
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2024年，HBM成为半导体产业最炙手可热的居品之一。
跟着AI大模子和高性能计划的狂飙突进，英伟达等巨头对HBM的需求情随事迁，内存厂的HBM订单早已售卖一空，尤其是SK海力士，其在HBM商场占有率高达70%，更是赚得盆满钵满。
然而，就在这股海浪背后，名为“TCB（Thermal Compression Bonding）键合机”的征战，正在悄然决定HBM产业链的上限，非论是SK海力士，如故好意思光三星，都在往日一年时候里加大了征战方面的干与，也让更多征战厂商有契机吃上这波AI红利。
什么是TCB？
先来了解一下现在HBM芯片的键合时刻。在传统的倒装芯片键合中，芯片被“翻转”，以便其焊料凸块（也称为 C4 凸块）与半导体基板上的接合焊盘对皆。通盘组件被抛弃在回流炉中，并凭证焊料材料均匀加热至 200oC-250oC 傍边。焊料凸块熔化，在接合和基板之间形成电气互连。
跟着互连密度的增多和间距减轻到 50μm 以下，倒装芯片工艺面对一些挑战。由于通盘芯片封装都放入烤箱中，芯片和基板会因热量而以不同的速率彭胀（即不同的热彭胀通盘，CTE），从而产生变形，导致互连出现故障。然后，熔融焊料会扩散到其指定区域之外。
这种时局称为焊料桥接，会导致相邻焊盘之间出现不消要的电连络，并可能变成短路，从而导致芯片出现劣势。这等于TCB（热压键合）工艺施展作用的地点，因为它不错经管间距减轻到某个点以下时倒装芯片工艺出现的问题。
TCB的上风在于，热量是通过加热器具头局部施加到互连点上，而不是在回流焊炉（倒装芯片）中均匀施加。这么不错减少向基板的热量传递，从而缩小热应力和 CTE 挑战，罢了更刚劲的互连。对芯片施加压力以提高粘合质地并罢了更好的互连。典型的工艺温度范围在 150oC-300oC 之间，压力水平在 10-200MPa 之间。
除此之外，TCB 允许的战役密度比倒装芯片更高，在某些情况下每宽广毫米可达到 10，000 个战役点，但更高精度的主要污点是玄虚量较低。虽然倒装芯片机每小时不错达到超越 10，000 个芯片的玄虚量，但 TCB 的玄虚量则在 1，000-3，000 个芯片的范围内。
现在，三星和好意思光在HBM制造的后端工艺枢纽均接收了“TC-NCF（非导电胶膜）”时刻。这一工艺是在各层DRAM之间镶嵌NCF，并通过TCB工艺自上而下施加热压，NCF在高温下溶解，起到连络凸点并固定芯片的作用。
而SK海力士在前两代HBM上也使用过TC-NCF时刻，最终在HBM2E上切换到了MR-MUF时刻，这一时刻在每次堆叠DRAM时，会先通过加热进行临时连络，最终在堆叠完成后进行回流焊以完成键合，随后填充环氧模塑料（EMC），使其均匀渗入到芯片纰缪，起到支执和防稠浊的作用。
就现在而言，MR-MUF相较于TC-NCF具备更多优点，据 SK 海力士称，与 NCF 比较，MR-MUF 的热导率梗概是 NCF 的两倍，对工艺速率和产量有显耀影响。
不外非论是哪一种工艺，最终都会需要用到TCB键合机这类征战，跟着HBM的分娩限度束缚扩大，TCB键合机商场也在情随事迁。据摩根大通预测，HBM 用 TCB键合机的全体商场限度将从 2024 年的 4.61 亿好意思元增长至 2027 年的 15 亿好意思元（约 2.16 万亿韩元），增长两倍以上。
谁是领头羊？
现在而言，TCB键合机商场现在呈“六强阵势”。其中，韩国有韩好意思半导体、SEMES、韩华SemiTech，日本有东丽（Toray）、新川（Shinkawa），新加坡则有ASMPT。
在这之中，韩好意思半导体在HBM TCB键合机商场上领有最高的商场占有率。
韩媒指出，自 2017 年以来，韩好意思半导体一直与 SK 海力士合营开发用于 HBM 制造的 TC 键合机，跟着SK海力士事实上成为英伟达AI芯片HBM的独家供应商，韩好意思半导体也沉稳了其在HBM TC键合机商场的地位，其在昨年的商业利润增长了639%，达到2554亿韩元。
除此之外，韩好意思半导体已运行奋发于进一步增强其各人商场主导地位，运行将供应线扩大到 SK 海力士之外的公司，据了解，韩好意思半导体昨年就争取到了此前主要使用日本新川的好意思光公司看成客户。
而据韩国业内最新音书，韩好意思半导体在本年4月从好意思光取得了约50台TCB键合机的订单。这是继昨年向好意思光供应数十台TCB键合机之后，本年再次取得的大限度追加订单。据悉，好意思光为幸免其产能信息外泄，将这次左券金额分拆为无需公开清楚的小额订单永诀下单，且供应给好意思光的TCB键合机价钱比SK海力士购买的同类征战跳跃30%~40%。
价钱互异源于两家公司在时刻旅途上的不同。好意思光接收的TC-NCF工艺比较SK海力士所接收的MR-MUF工艺有所不同，其征战头部结构更复杂，因此单台征战的价钱也更高。
香港证券公司里昂证券（CLSA）预测，“虽然韩好意思半导体74%的TC键合机销售额来自SK海力士，但通过客户多元化，到2027年，该公司将把对SK海力士的依赖度缩小到40%”，并补充谈，“现在看来，该公司很可能将在HBM TCB键合机商场保执较高的商场份额。”
韩国业内东谈主士示意：“韩好意思半导体现在已将其TCB键合机供货至友意思光等多个客户，领有弘大的客户基础，其他厂商要在短期内追逐并谮媚易。”摩根大通（JP Morgan）最近发布的论说也指出，将来至少三年内韩好意思半导体仍将主导该细分商场。
韩好意思半导体对此也弘扬出竣工的自信。公司会长郭东元在韩华SemiTech传出与SK海力士缔结供货左券后，曾公开示意：“后发厂商的时刻虽有一定水准，但韩华SemiTech最终可能也仅拿到极少订单，扫尾无疾而终。”
韩国内战
韩好意思半导体社长提到的韩华SemiTech又是何方纯净呢？
同为韩国企业的韩华SemiTech原名“韩华精密机械”，在昨年完成改名，认真开发了其看成半导体专用征战厂商的商场定位。而早在2020年，韩华SemiTech就已启动HBM用TCB键合机的研发，并告捷与SK海力士缔结了供货左券。
韩华SemiTech受到高度留意的原因，在于其背后有韩华集团的强力支执。集团会长金升渊的三子——金东善副社长现在负责集团将来政策，其曾公开示意将陆续在该界限投资，以强化韩华SemiTech的竞争力。
尽管商场大批瞻望韩好意思半导体的当先地位至少能督察三年，但韩华SemiTech怎样搅拌商场阵势成为了焦点。
为普及HBM产能，SK海力士正尝试多元化TCB键合机供应商，并已在本年两次向韩华SemiTech下单，总金额约达420亿韩元，共12台TC键合机。而弥远为SK海力士供货的韩好意思半导体对此示意激烈不悦，原因是SemiTech是其存在时刻泄露和专利侵权争议的竞争敌手。
半导体业内东谈主士指出：“最具争议的是，韩华SemiTech的TC键合机价钱被定在高于韩好意思半导体原有征战的水平。关于一直与SK海力士保执缜密同盟相干的韩好意思半导体而言，这是难以接管的。”因此，韩好意思半导体采纳了舛误性要领，将此前对SK海力士提供的客户行状（CS）从免费转为收费，并告知其将征战供货价钱上调28%。
SK海力士方面则回话称，征战价钱是凭证与供应商的协商决定的，并无赐与韩华Semitec“疯狂由溢价”的情况。一位熟谙SK海力士的业内东谈主士示意：“TCB键合机的左券凭证SK海力士所需的附加选项而有所不同，因此每家供应商的左券要求天然也有所区别。”
据悉，SK海力士赐与韩华SemiTech征战高评价的原因，恰是其在自动化系统和留意便利性方面的弘扬。韩华SemiTech方面示意：“这次供货的TCB键合机以‘减少东谈主工操作’为宗旨，搭载了多种数字化经管有计划与自动化系统，并接收了更顺应工程师使用的软件。”他们补充谈：“征战大要玩忽支执8层、12层乃至16层堆叠，最大规章地反应了SK海力士工程师的需求。咱们正聚首全公司力量，力求扩大本年的供货量。
新加坡也要分一杯羹
关于TCB键合机这一商场而言，两家韩国征战厂商天然有不少看点，但位于新加坡的ASMPT相通实力不俗。
据韩媒报谈，SK海力士在其开首进的HBM3E的时刻开发中，很可能引入新加坡ASMPT的征战。由于HBM是通过堆叠多层DRAM芯片罢了封装的，跟着层数增多，其良率变得不褂讪，据传ASMPT的征战在这一方面取得了SK海力士的高度评价。
韩国业界东谈主士于本年2月泄漏，SK海力士已从ASMPT订购了TCB键合机，并正在HBM3E 16层居品等多款HBM居品线上进行测试。
据了解，SK海力士本年1月在好意思国拉斯维加斯举行的“CES 2025”上展示了使用ASMPT征战制造的HBM3E 16层居品，这一居品被合计是从HBM3E 12层向下一代HBM4（第六代HBM）过渡的中间版块，而韩国业里面分东谈主士指出，昨年ASMPT已有30多台征战部署到SK海力士的分娩线中。
一位半导体行业东谈主士示意：“由于HBM4与前几代居品不同，大批为定制开发，因此部分客户更可能优先接收通用性更强的HBM3E。”他补充谈：“跟着如DeepSeek等低老本AI模子的兴起，对比价钱崇高的HBM4，HBM3E居品线可能会督察更长的硬件需求周期。”
跟着HBM堆叠层数增多，制程难度也同步上升，绑定征战的迫切性随之普及。举例在HBM3E 12层中，由于芯片Die变得更薄，为防护转折，需要在键合过程中施加微小热量使其略为粘合，再进行回流焊合，SK海力士将此工艺称为hMR（heated Mass Reflow）。
一位熟谙SK海力士的知情东谈主士示意：“在HBM3E 16层的工艺模拟过程中，发现跟着堆叠层数增多，ASMPT征战的性能超越韩好意思半导体征战。”他补充说：“CES 2025上公开的HBM3E 16层居品接收ASMPT征战，这一事实昭彰与其征战弘扬优异密切关联。”
值得一提的是，无助焊剂键合时刻看成TCB的上位替代，最早欺骗于其他半导体封装场景，但连年来跟着HBM需求激增，渐渐成为内存制造界限的要害调动标的，现在有两家新加坡公司在这一方面均有所布局。
除了前文中提到的ASMPT外，同在新加坡的K&S（库力索法 Kulicke & Soffa）也加入了这场新的竞争之中，套现其在半导体界限弥远专注于传统封装神色，如金线键合（Wire Bonding），但连年来运行鼎力拓展先进封装时刻商场。
这两家征战厂在无助焊剂键合上接收了不同的有计划，K&S接收化学方法（甲酸）去除晶圆名义的氧化层，而ASMPT（以过头他键合征战厂商）则接收物理方法（等离子清洗）。
据了解，K&S 推出的甲酸法优点是不错在热压键合的同期去除氧化层，幸免焊球名义再次氧化的风险（见下图）。污点是化学制程会留住残留物（如上图化学反应式所示），键合后需要很是的清洗站来保证良率（凸块间距越小，残留物越难透顶清洗），导致机台产能下落。
而ASMPT的等离子方法产量较高，不需要很是的清洗站。不外，氧化层的去除和热压接合弗成同期进行。在这种方法中，物理离子轰击焊球名义，先去除氧化层，然后再进行热压接合，两个方法之间有再次氧化的风险，此外，不同的芯片需要治疗不同的等离子配方，使工艺愈加复杂。
新加坡半导体征战企业正在通过押注无助焊剂键合时刻，运行开发我方在HBM征战商场中的地位。
被忽略的三星
前文中只提到了SK海力士和好意思光，那么三大HBM巨头之一的三星在TCB键合机上又是怎样抉择的呢？
据了解，此前三星电子一直从其半导体征战子公司SEMES和日本新川采购用于NCF工艺的TCB键合机，尽管三星与新川之间一直保执着缜密合营，但最近其供应结构依然转向以SEMES为中心的阵势。
业内分析指出，新川征战的性能连年来已不足竞争敌手居品，加之三星正通过SEMES鼓励TCB键合机的自研内化，强化其盈利才调。在SEMES征战时刻水平普及的布景下，三星转而使用自家征战而非新川居品，此外，这也意味着SK海力士和好意思光所接收的韩好意思半导体征战将来被三星引入的可能性也变得更低。
一位半导体行业关联东谈主士泄漏：“三星电子已不再使用新川征战。往日三星在HBM堆叠的最初阶段——4层工艺中使用新川的TCB键合机，但现在连这一部分也渐渐由SEMES全权负责。”
三星电子与好意思光现在所接收的TC-NCF神色，是在芯片之间夹入绝缘薄膜，再通过热压使薄膜熔化并罢了粘接。这种工艺虽然结构粗浅、便于厚度限度，但在散热性能方面存在劣势。新川曾弥远向这两家公司提供该类征战。
跟着HBM从4层 → 8层 → 12层 → 16层束缚演进，堆叠层数的增多也对TCB键合机冷漠了更高要求，4层HBM居品已问世超越10年，现在属于老旧居品，而用于该工艺的新川征战也被合计是相对低规格的征战。
跟着堆叠层数上升至8层，对征战时刻冷漠更高要求，三星已将新川征战缓缓替换为SEMES征战。据分析，即使在4层居品上，现实也已转由SEMES主导，另据悉，三星现在仍将HBM2E（4层）居品供应给华为以及部分中国GPU厂商。
上述东谈主士还指出：“新川的TCB键合机仅由一个电机驱动两个焊头，时刻水平相对较低。对三星来说，已不再有督察‘双重供应商’策略的必要。”他还补充谈：“再行川财报中也未发现来自三星的销售数据，这被业内大批视作两家公司事实上依然离异。”
这也意味着，继失去好意思光之后，新川可能会失去在三星的中枢征战供应商地位。
与此同期，SEMES的功绩有望随之改善。此前由于三星对TCB键合机的订单减少，SEMES一度谋划承压。2023年，SEMES的销售额为24450亿韩元，较前一年（25155亿韩元）下落2.8%，但同期商业利润从667亿韩元大幅增长至1212亿韩元，年增幅高达81.7%。这主要收获于其高傲器征战业务的大幅增长，而非主力半导体征战。
按销售和订单结构来看，SEMES的半导体征战销售额从2022年的15515亿韩元降至2023年的12599亿韩元，减少18.79%；而高傲征战销售额则从136亿韩元暴增至1507亿韩元，增长逾1000%。此前一度筹商撤出的高傲业务，在取得三星高傲的大额订单后，弥补了半导体征战订单的空白。若SEMES成为三星TCB键合机的独家供应商，其半导体征战营收占比有望再次上升。
另一方面，曾被传将与三星合营的韩好意思半导体，向三星供应TCB键合机的可能性也进一步缩小。业内传言称，韩好意思半导体已被摈弃在三星的TCB键合机供应名单之外。由于韩好意思曾与SEMES发生专利诉讼，若两家公司同期向三星供货，可能会因时刻泄露风险导致合营费心。因此，韩好意思半导体瞻望将陆续聚焦于向好意思光与SK海力士供货。
国内被断供？
不出丑出，近两年HBM专用的TCB键合机商场发生了非常大的变化，由往日新川和东丽等日系厂商为主导转向以韩好意思和韩华等韩系厂商为主导，筹商到现在HBM商场中SK海力士一家独大的情况，将来TCB键合机商场的走向很猛进程上就取决于这一家厂商的聘任。
而这种韩系一家独大的情况也带来了一些问题。
近日行业传言称，韩国政府谋划截止HBM征战的出口，非常是要害的TCB键合机。据悉，韩国政府已要求原土主要的TCB键合机制造商，暂停向特定国度和地区的客户录用征战，同期收紧对关联时刻出口的审批经过。
关于国内而言，现在已有多家半导体征战公司正在全力攻坚高端封装征战，其中一部分厂商已在TCB征战界限取得初步冲突：
虽然部分国内企业在贴装、加热、瞄准等子系统已具备时刻储备，但整机集成才调、热压头模块、压力限度系统、高精度机械臂等要害时刻仍有待冲突。尤其是“大征战系统整合+客户产线考据”枢纽，是国产征战厂商短期面对的最大挑战。
韩国半导体征战，崛起
值得留意的是，不仅仅TCB键合机这一类居品，韩国半导体征战厂商正在藉由HBM的热销悄然崛起。
据TheElec对2024年第四季度韩国46家半导体征战企业的功绩分析，商业利润率最高的六家公司永诀是：韩好意思半导体、Techwing、Zeus、Juseong Engineering、DIT与Oros Technology这六强中有四家聚焦于后处理征战，深受HBM与先进封装飞腾带动。
看成名秩序一的企业，韩好意思半导体2024年销售额达5589亿韩元，商业利润高达2554亿韩元，年利润增长六倍，商业利润率达46%。该公司弥远以来向SK海力士独家供应HBM用TC键合机，构建起强势的时刻壁垒。
紧随自后的是Techwing，2023年罢了销售额1855亿韩元、商业利润234亿韩元，其中约45%营收来自好意思光。中枢居品为内存测试处理机，公司近期更因其全新HBM测试征战“Cube Prober”而成为业界焦点。
传统上，HBM芯片在出货前并不进行最终测试，存在较大风险。英伟达近期改变策略，谋划引入最终查验经过以普及居品可靠性和老本限度，这也让Techwing的Cube Prober成为独一入选的新一代测试征战。刻下，该征战已向三星出货，并正在SK海力士进行质地考据，将来后劲被大批看好。
位列第三的Zeus专注HBM TSV（硅通孔）清洗征战，2024年营收达4908亿韩元，商业利润492亿韩元，利润增长率接近600%。自后段处理征战“Atom”与“Saturn”已被业界泛泛接收，并凭借快速录用才调告捷打入HBM产业链。
此外，Zeus正在长入好意思国Pulseforge开发基于光子时刻的剥离征战，并于Semicon Korea展会上首度公开新一代TBDB征战，展示其执续调动才调。
第四名的Juseong Engineering则是一家ALD（原子层千里积）征战制造商，2024年营收为4094亿韩元，商业利润显耀增长250%以上，其中高达85%（3464亿韩元）来自中国商场。
公司多年深耕中国商场，与多家中资客户确立合营。然而，好意思国针对中国半导体产业的出口管制政策使其面对不平气性。尽管如斯，由于Juseong提供的是相对高时刻含量的征战，中国客户短期内难以替代，使其仍具褂讪的商场份额。
第五名的DIT以激光经管有计划见长，2024年营收1167亿韩元，商业利润241亿韩元，其中激光退火征战占59%。该公司与SK海力士自2019年运行长入开发HBM用激光退火时刻，并于2023年下半年起认真导入HBM3E量产线，成为其中枢工艺之一。
激光退火时刻的冲突不仅考据了DIT的研发才调，也盛开了HBM先进制程的大门。
名秩序六的Oros Technology昨年营收为614亿韩元，商业利润61亿韩元。虽然体量相对较小，但其焊盘遮蔽征战在HBM后段制程中具备不可替代性，现在由其独家供应。昨年中，该公司告捷进入日本铠侠的供应链，并签下与三星电子价值96亿韩元的左券，客户结构缓缓多元化。
由于日本半导体征战自给率高、外部准初学槛高，因此Oros能打入Kioxia供应链被视为时刻冲突的标志。
六家韩国半导体征战企业中，除Juseong Engineering外，均与HBM后处理及先进封装缜密关联，在韩好意思半导体之外，Techwing、Zeus等企业凭借独门居品和工艺快速解围，这也高傲出了韩国征战产业由单一强人向多元阵势转换的趋势。
在HBM界限里，韩系厂商尤其是韩好意思半导体依旧具备无可争议的统领力。
据报谈，韩好意思半导体在5月14日晓示，将推出用于HBM4分娩的专用征战“TC Bonder 4”，这是一款针对HBM4特色大幅普及了精度与分娩成果的高性能键合征战。韩好意思半导体会长示意：“新推出的‘TC Bonder 4’是专为HBM4开发的征战，即使在要求极高精度的16层以上堆叠工艺中，也能罢了高分娩成果和高品性。”
这亦然首个针对HBM4推出TCB键合机的征战厂商，尽管SK海力士运行转向多供应商的模式，但在高层数堆叠上，只怕依旧离不开韩好意思半导体。
包括韩好意思在内的征战厂商，恰是韩国能在HBM征战上卡脖子的底气所在，不外从弥远来看，韩国若坚毅截止出口，反而会倒逼国内HBM生态链加快确立，涵盖TCB征战、COWOS封装、HBM堆叠、芯粒假想、EDA协同等一整套原土化旅途。
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