異構(gòu)集成中混合鍵合技術(shù)的核心價(jià)值與應(yīng)用場景

混合鍵合（Hybrid Bonding）作為突破傳統(tǒng)封裝物理極限的革命性技術(shù)，通過直接銅對銅連接實(shí)現(xiàn)芯片間高密度互連，已成為異構(gòu)集成的關(guān)鍵支撐。其核心優(yōu)勢在于超精細(xì)間距（最小可至1μm以下）、低電阻低延遲及高效散熱，推動半導(dǎo)體行業(yè)從二維向三維集成升級。該技術(shù)不僅解決了摩爾定律放緩下的性能瓶頸，還能整合不同制程、功能的芯片，在HBM內(nèi)存、AI芯片、圖像傳感器等領(lǐng)域展現(xiàn)出不可替代的價(jià)值。

混合鍵合技術(shù)的市場應(yīng)用領(lǐng)域分析

HBM內(nèi)存：高帶寬需求下的技術(shù)剛需

• 技術(shù)迭代驅(qū)動：隨著HBM向16層及以上堆疊發(fā)展，傳統(tǒng)TSV+凸塊鍵合面臨散熱效率低、堆疊高度受限等問題。混合鍵合通過無凸點(diǎn)直接連接，支持20層以上堆疊，已被三大存儲廠商明確納入技術(shù)路線圖——SK海力士、三星計(jì)劃在HBM4/5中全面采用，臺積電SoIC技術(shù)則為HBM提供晶圓級垂直整合能力。

• 行業(yè)動態(tài)：臺積電因四大客戶（含英偉達(dá)、AMD）的強(qiáng)勁需求，加速SoIC產(chǎn)能擴(kuò)張，計(jì)劃三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能倍增，2026年月產(chǎn)能或突破1.6萬片，直接推動混合鍵合在HBM領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。

異構(gòu)計(jì)算與AI芯片：性能躍升的核心路徑

• 高密度互連優(yōu)勢：混合鍵合支持晶圓級（W2W）和裸片級（D2W）集成，可將邏輯芯片、內(nèi)存芯片、AI加速器等異構(gòu)組件以10nm以下間距互連，數(shù)據(jù)傳輸帶寬較傳統(tǒng)封裝提升10倍以上。例如，臺積電SoIC技術(shù)無需硅中介層，直接實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)晶粒的異質(zhì)整合，顯著降低AI芯片的功耗與延遲。

• 應(yīng)用案例：英特爾、AMD已將混合鍵合用于3D V-Cache堆疊處理器，英偉達(dá)下一代AIGPU將搭配混合鍵合的HBM5內(nèi)存，進(jìn)一步鞏固AI算力領(lǐng)先優(yōu)勢。

圖像傳感器與汽車電子：小型化與可靠性突破

• 消費(fèi)電子領(lǐng)域：在背照式（BSI）圖像傳感器中，混合鍵合通過硅通孔（TSV）與銅直接連接，減少光路損失并縮小模組體積，已成為高端智能手機(jī)攝像頭的標(biāo)配技術(shù)。

• 汽車與通信場景：自動駕駛芯片、5G基站射頻模塊對高溫穩(wěn)定性和低延遲要求嚴(yán)苛，混合鍵合的金屬直接接觸結(jié)構(gòu)提升了長期可靠性，同時(shí)滿足車規(guī)級散熱需求。

技術(shù)挑戰(zhàn)與行業(yè)競爭格局

核心技術(shù)瓶頸

• 工藝復(fù)雜度：需在亞微米級精度下實(shí)現(xiàn)數(shù)十億個(gè)連接點(diǎn)的對準(zhǔn)與鍵合，對潔凈室環(huán)境、材料均勻性（如SiO?介電層）和良率控制提出極高要求。

• 成本壓力：晶圓級鍵合設(shè)備投資巨大，目前僅臺積電、應(yīng)用材料等少數(shù)企業(yè)掌握成熟量產(chǎn)能力，中小廠商難以承擔(dān)技術(shù)導(dǎo)入成本。

全球競爭態(tài)勢

• 國際領(lǐng)先者：臺積電SoIC、英特爾Foveros、三星HBM混合鍵合技術(shù)已進(jìn)入量產(chǎn)階段，其中臺積電1μm以下間距工藝占據(jù)高端市場主導(dǎo)地位。

• 國內(nèi)進(jìn)展：盛合晶微等企業(yè)已啟動三維多芯片集成封裝項(xiàng)目，但在設(shè)備、材料供應(yīng)鏈方面仍受限于美國出口管制，HBM相關(guān)技術(shù)研發(fā)面臨外部壓力。

未來趨勢與市場前景

混合鍵合技術(shù)正從高端芯片向消費(fèi)電子、汽車電子滲透，預(yù)計(jì)2025-2030年市場規(guī)模年復(fù)合增長率將超30%。隨著HBM5、AI芯片和自動駕駛需求爆發(fā)，以及臺積電、三星等企業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張，該技術(shù)有望成為后摩爾時(shí)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心增長引擎。然而，地緣政治對供應(yīng)鏈的影響（如美國對華HBM限制）可能延緩技術(shù)擴(kuò)散速度，加速區(qū)域化技術(shù)生態(tài)的形成。

合明科技混合鍵合技術(shù)堆疊芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。