半导体行业分析手册之二：混合键合设备，AI算力时代的芯片互连革命与BESI的领航之路.pdf

半导体行业分析手册之二：混合键合设备，AI算力时代的芯片互连革命与BESI的领航之路。Q1: 混合键合是什么? 先进封装已成为驱动算力持续提升的“后摩尔时代”新引擎，键合技术的性能直接决定了集成系统的上限。键合技术本身经 历了从引线键合、倒装芯片、热压键合到扇出封装的演进，最终迈向混合键合时代。混合键合通过铜-铜直接键合取代传统凸块，实现了10μm以下的超 精细间距互连，在互连密度、带宽、能效和单位互连成本上带来数量级提升，是支撑3D堆叠与异构集成的关键突破。其工艺分为晶圆对晶圆（适合存储 等均匀小芯片）和芯片对晶圆（适合大芯片及异构集成）。目前，混合键合已在3D NAND、CIS（取代TSV）等领域成熟应用，并正加速向HBM、AI芯 片、DDR6+及SoIC等高性能计算场景扩展，成为突破算力与带宽瓶颈、重塑产业链价值的核心使能技术。

Q2：混合键合的优势与挑战？混合键合拥有极致互连密度与性能突破、工艺兼容性与成本优化潜力以及三维集成与异构设计灵活性等优势。然而 要成功大批量生产混合键合，需要解决与缺陷控制、对准精度、热管理、晶圆翘曲、材料兼容性和工艺吞吐量等相关的挑战。

Q3：混合键合设备未来市场需求？混合键合技术正从先进选项转变为AI时代的核心基础设施。在存储领域，HBM5为实现20hi超高堆叠采用此项 “无凸块”技术以突破物理极限；在逻辑集成侧，以台积电SoIC为代表的技术借其实现超高密度异构集成。行业已进入高速落地期：台积电等大厂提前 扩产，HBM4/5与高端AI芯片将率先规模应用，相关设备需求预计在2030年前实现数倍增长，标志着该技术已成为驱动下一代算力的确定方向。

Q4：海内外及中国大陆主要有哪些企业参与？混合键合设备市场呈现“海外主导、国产突破”的鲜明格局。荷兰BESI凭借在高端市场的深厚积累 占据全球约70%的份额，呈现绝对龙头地位。与此同时，中国设备商正加速追赶并实现从零到一的突破：拓荆科技已推出首台量产级混合键合设备并获 得重复订单，引领国产化进程；百敖化学、迈为股份的混合键合设备已交付客户并进入产业化验证阶段。在行业高景气与国家大基金重点投入的驱动下， 国产设备正凭借不断提升的精度与稳定性，在3D集成与先进封装的关键赛道上快速切入，市场份额有望持续提升。

Q5:BESI如何成为AI驱动下混合键合技术范式转换的核心受益者？BESI作为全球混合键合设备的绝对领导者，凭借其覆盖从传统封装到尖端 2.5D/3D集成的完整设备组合，确立了在高性能计算市场的核心地位。其旗舰产品Datacon 8800 CHAMEO ultra plus AC能够实现100nm的对准精度与 2000 CPH的吞吐量，标志着混合键合技术正从实验室走向规模化量产。研发上，与应用材料（AMAT）的战略股权合作（AMAT持股9%为最大股东）。 财务上，其先进封装业务以超过65%的毛利率展现了强大的技术溢价能力。当前，公司增长引擎已成功从传统移动业务切换至AI驱动的新范式，数据中 心、2.5D封装和光子学应用的订单呈现爆发式增长，这清晰印证了在AI硬件升级的范式转换下，产业资本正快速流向以混合键合为代表的尖端制造环节， 使其站在了半导体产业向先进封装和异构集成升级的结构性风口之上。