半導體行業分析手冊之二：混合鍵合設備，AI算力時代的芯片互連革命與BESI的領航之路.pdf

半導體行業分析手冊之二：混合鍵合設備，AI算力時代的芯片互連革命與BESI的領航之路。Q1: 混合鍵合是什么? 先進封裝已成為驅動算力持續提升的“后摩爾時代”新引擎，鍵合技術的性能直接決定了集成系統的上限。鍵合技術本身經 歷了從引線鍵合、倒裝芯片、熱壓鍵合到扇出封裝的演進，最終邁向混合鍵合時代。混合鍵合通過銅-銅直接鍵合取代傳統凸塊，實現了10μm以下的超 精細間距互連，在互連密度、帶寬、能效和單位互連成本上帶來數量級提升，是支撐3D堆疊與異構集成的關鍵突破。其工藝分為晶圓對晶圓（適合存儲 等均勻小芯片）和芯片對晶圓（適合大芯片及異構集成）。目前，混合鍵合已在3D NAND、CIS（取代TSV）等領域成熟應用，并正加速向HBM、AI芯 片、DDR6+及SoIC等高性能計算場景擴展，成為突破算力與帶寬瓶頸、重塑產業鏈價值的核心使能技術。

Q2：混合鍵合的優勢與挑戰？混合鍵合擁有極致互連密度與性能突破、工藝兼容性與成本優化潛力以及三維集成與異構設計靈活性等優勢。然而 要成功大批量生產混合鍵合，需要解決與缺陷控制、對準精度、熱管理、晶圓翹曲、材料兼容性和工藝吞吐量等相關的挑戰。

Q3：混合鍵合設備未來市場需求？混合鍵合技術正從先進選項轉變為AI時代的核心基礎設施。在存儲領域，HBM5為實現20hi超高堆疊采用此項 “無凸塊”技術以突破物理極限；在邏輯集成側，以臺積電SoIC為代表的技術借其實現超高密度異構集成。行業已進入高速落地期：臺積電等大廠提前 擴產，HBM4/5與高端AI芯片將率先規模應用，相關設備需求預計在2030年前實現數倍增長，標志著該技術已成為驅動下一代算力的確定方向。

Q4：海內外及中國大陸主要有哪些企業參與？混合鍵合設備市場呈現“海外主導、國產突破”的鮮明格局。荷蘭BESI憑借在高端市場的深厚積累 占據全球約70%的份額，呈現絕對龍頭地位。與此同時，中國設備商正加速追趕并實現從零到一的突破：拓荊科技已推出首臺量產級混合鍵合設備并獲 得重復訂單，引領國產化進程；百敖化學、邁為股份的混合鍵合設備已交付客戶并進入產業化驗證階段。在行業高景氣與國家大基金重點投入的驅動下， 國產設備正憑借不斷提升的精度與穩定性，在3D集成與先進封裝的關鍵賽道上快速切入，市場份額有望持續提升。

Q5:BESI如何成為AI驅動下混合鍵合技術范式轉換的核心受益者？BESI作為全球混合鍵合設備的絕對領導者，憑借其覆蓋從傳統封裝到尖端 2.5D/3D集成的完整設備組合，確立了在高性能計算市場的核心地位。其旗艦產品Datacon 8800 CHAMEO ultra plus AC能夠實現100nm的對準精度與 2000 CPH的吞吐量，標志著混合鍵合技術正從實驗室走向規?；慨a。研發上，與應用材料（AMAT）的戰略股權合作（AMAT持股9%為最大股東）。 財務上，其先進封裝業務以超過65%的毛利率展現了強大的技術溢價能力。當前，公司增長引擎已成功從傳統移動業務切換至AI驅動的新范式，數據中 心、2.5D封裝和光子學應用的訂單呈現爆發式增長，這清晰印證了在AI硬件升級的范式轉換下，產業資本正快速流向以混合鍵合為代表的尖端制造環節， 使其站在了半導體產業向先進封裝和異構集成升級的結構性風口之上。