隨著摩爾定律放緩,先進封裝已成為延續晶片效能提升的關鍵路徑。混合鍵合(Hybrid Bonding)技術作為3D封裝的終極互連方案,正逐步從實驗室走向規模化量產。
什麼是混合鍵合?混合鍵合是一種將晶片或晶圓直接堆疊的互連技術,透過銅對銅直接鍵合,而非傳統的微凸塊連接。該技術在晶片表面同時形成介電層與銅接點,經表面活化處理後,在室溫下完成預鍵合,再經高溫退火使銅原子相互擴散,形成牢固的電氣連接。
技術優勢:混合鍵合可實現10微米以下的極細間距,互連密度較微凸塊技術提升100倍以上,顯著縮短晶片間的訊號傳輸距離,降低延遲與功耗。在HBM4的16層堆疊中,混合鍵合取代傳統微凸塊,可使記憶體頻寬提升至3.6TB/s以上,功耗降低30-40%。
應用進展:台積電的SoIC(System-on-Integrated-Chips)技術採用混合鍵合,已用於AMD MI300處理器的3D堆疊;三星與SK海力士也計劃在HBM4中導入混合鍵合,預計2026年下半年量產。混合鍵合設備市場預計從2025年的3億美元成長至2030年的20億美元,成為先進封裝領域增長最快的細分市場。