海外信息科技行业先进封装系列报告二：TCB确定性放量混合键合平台化打开第二成长曲线

AI驱动先进封装升级，键合设备成为核心受益环节AI算力需求推动半导体Capex持续向传统的Dieattach/FC向TCB/HB持续升级；目前TCBCapex的提升带动整体中后道设备产业链迎来新一轮上升周期。ASP升，未来键合设备预计短期受益于逻辑/存储芯片的扩产，长期将受益于HBM系列的升级和需求扩张。键合~44%CapexTCBHB设图互连密度提升带动合备向高端化演变 图后道封装市场各类备场份额拆分资料来源：Besi 资料来源：Besi。注：未统计TCB市场数据。CpchpTBBM（HB）图3：键合技术发展历程资料来源：BesiHBM的需求扩张。Market~232031~36205~522262035年R8.5；A（1Be（7S（15、G9和U（7）66全球键合设备市场规模（）资料来源：GlobalMarketInsight图5：2025年键合设备细分市份额 图6：2025年键合设备市场竞格局资料来源：GlobalMarketInsight 资料来源：GlobalMarketInsight，目前主要的2.5D/3D先进封装中，热压键合TCB主要用在台积电CoWoS、IntelFoverosHBMIntelFoverosDirect3DSoIC部HBM5图（以为例）资料来源：Besi目前制造所需TCB设备的主要参与者包括Hanmi、ASMPT和SEMES（三星子公司）HanmiSKHBM设备，ASMPTHBMHBM用于HBM412HASMPTBesiASMPT2025HBMSK海HBMHBM热压键合TCB：先进封装的关键赋能技术随着前道晶体管缩放及其成本降低变得日益艰难，维持摩尔定律的进展不驱动现代数据中心以及AITCB：随着ubumppitchTCBDieHBMTCB：HBM扩产驱动TCB设备进入高景气周期热压键合是由Intel和ASMPT2014TCB通/进行微米级的精密调控。3）在整个焊接过程中，通过焊头吸附固定芯片，5）严格遵循温度、压力及垂直位移的精密曲线设置。因此，TCB能够大幅降低因材料热膨胀系数差异而产生的应力和翘曲。这使得制造厚度仅为数微米、且具备亚微米级侧向精度的焊点成为可能。图倒装键合会导致翘、准精度等问题 图9：Intel的LowthermalgradientTCB技术可用于更大尺寸的封装资料来源：Kulicke&Soffa，Semianalysis 资料来源：Intel我们认为，HBM是TCBHBM产能扩张和堆叠层数提升共同驱动TCB设备需求的增长。JEDECHBMHBM2025协会放宽了HBM41216层垂直堆叠的HBM477516TrendForceHBMJEDECHBM900HBM20层DRAMHBMTCBBEMS、ASMPT等HBMTCBASMPT30%，25TCB146%ASMPT+HBMTCB30%-40%TCBC2S7月新增50+C2STCBC2W凭AORTCB26Q1针对HBM4-12Hi的TCB客户订单，在HBM4-16Hi16HiTCB进入样品测试阶段，Fluxless-TCB也进入认证阶段。FluxlessTCB：TCB向更小pitch演进的重要技术路线未来随着pitch的缩小，将驱动TCBes：TBTCB40μmHBMTCB向无助焊剂TCBBesi图10：无助焊剂TCB工艺流程资料来源：Kulicke&Soffa，如ASMPTC2WAORTCB从HBM4e开始，存储厂FluxlessTCB设备量产，并正将其APTURA一家美国客户供应无助焊剂生产设备；ASMPT也已获得下一代HBMfluxlessTCB设备订单。2028pitchTCBFluxlessTCBTCB向更小pitchTCBHBHBTCB有望成为先进HBM封装的过渡性方案。混合键合性市场主要观点认为，混合键合设备价格过高，是阻碍混合键合加速渗透的原因之一。混合键合需要全新的设备和极高的洁净室要求，初始资本开支将远超传统TCB（costperinterconnect）TCB方案成本的1/108层迈向16层甚至20方案所需的ubumpCu-Cu从性能优势到系统经济性，混合键合放量拐点将至（HB,Hybrid图11：随着pitch的缩小，必须采用混合键合设备资料来源：ASMPT从热压键合到混合键合：混合键合将成为未来大趋势。放宽对HBM4HBM4HBM416HBM晚到HBM5HBM图12：混合键合实现铜-铜直接键合资料来源：SUSS混合键合将带来性能的数量级提升。根据Besi，与TCB+ubump方案相比，混合键合可以实现互联密度提升15倍、速度提升12倍、带宽密度提升近200100散热优势进一步放大了混合键合的系统级成本价值。HBM~30%AI图13：混合键合的单互联成本仅为TCB方案的1/10资料来源：Besi目前SUSSCorporationSA共同研发新型XBC300Gen2D2W/W2W（W2WD2WCollectiveD2WSequential）预计混合键合设备自2028年起加速出货。HBMCIS和NANDIntelFeynmanM516HBM4eHBM528-30Besi20301150-2200图14：混合键合累计出货设备预测资料来源：Besi（June2026）D2WvsW2W：混合键合未来弹性在D2W混合键合技术堆叠半导体器件的主要方法有W2W和D2W两种。是指在堆叠过程中，顶部和底部半导体器件都保持Die-to-Wafer)waferD2W从细分应用看，目前W2W仍占主流，D2W主要用于异构集成。W2W3DNANDW2WD2W用于HBM3DSoIC表1：混合键合细分应用资料来源：36Kr，半导体产业纵横，D2W/W2W两种类型键W2W键合大规模应用在图像传感器CIS3DNANDD2WW2WHBM。表2：W2W和D2W对比资料来源：SUSS，D2W：HBM+Logic驱动D2W高增长目前3D先进封装中，HBM与Logic均需使用D2W键合方式。图15：CollectiveD2W混合键合流程资料来源：AppliedMaterial具体来看，D2W有CollectiveD2W和SequentialD2W两种方式：图16：CollectiveD2W混合键流程 图17：SequentialD2W混合键合流程资料来源：SUSS 资料来源：SUSSHBM：HBM4e/HBM5HBM是未来D2W年的HBM4e-16HiHBM（cHBM）HBM5HBM将开始采用混合键合。图18：各代HBM的键合设备需求资料来源：ASMPT图19：HBM4e/HBM5将拉动合设备需求 图20：混合键合的HBM热阻较TCB的HBM低30%资料来源：Besi 资料来源：Besi，Samsung，2026IEEEECTCHBM目前HBM2027cHBMbasedie（DRAM接将使用D2WDRAMD2WTCBHB在HBMD2WHBMHBM4e和HBM5逻辑：3D、3DLogic、Chiplet图21：逻辑芯片线路图资料来源：BesiAMD：1）消费级CPU5800X3DX3DSoIC3D技术，能够在CPUAMDX3DX3D2）CPU：目3DCPUTurrin系列处理器也有望出现配合混合键合技术的XMI300AISoIC键合技术的逻辑堆叠层与中介层除AMD外，英伟达下一代Feynman、博通3.5DXDSiP、苹果M5/M5Max等预计也将采用混合键合技术。光互连：CPO/光电融合带来的远期增量CPOHyperscaler正在寻CPOCOUPE，Spectrun-X和Quantum-XOpenBayCO平台如oahak如CoherentMarvell）CPO台积电的混合键合COUPE技术引领CPO随着AICOUPECPOHBMCOUPE方案（Substrate）410nepos1020CPOLightcounting，CPO2026-2030CAGR~318%图22：COUPE提高了性能和效 图23：CPO市场规模快速长资料来源：TSMC 资料来源：LightcountingCPO2025W2W：CIS/NAND提供成熟应用基本盘W2W和D2WW2W中道TSV/D2W（KGD）图24：W2W工艺流程资料来源：SUSSW2W目前主要用于NAND和CISCIS+况下，可以做到尺寸一致，且良率较高，同时将三片晶圆同时堆叠后直接W2W互联，效率较高。图25：传统双层堆叠左图与Sony三层堆叠CIS（右图）对比

图26：Sony配备DRAM的3层堆叠式CIS截面图资料来源：Sony 资料来源：Sony3DNAND是未来W2W3DNAND的W2WNANDNAND，如长江存储Xtacking等。图27：长江存储Xtacking通过金属互联通道VIAs进行两片晶圆的键合

图28：铠侠CBADRAM结构示意资料来源：长江存储官网 资料来源：Kioxia,IEEE在先进封装中，W2W主要用于中道TSV等工艺流程的临时键合。TSV3D100μmSUSS、、TEL图29：临时键合与解键合工艺流程资料来源：胡晓霞等，《临时键合和解键合工艺技术研究》混合键合平台化：带动清洗、量检测等设备价值外溢大批量制造（HVM）D2WBesiKinex的XBC300Gen2D2WSETNEOHB图30：AMAT与Besi合作的Kinex系统示意图资料来源：AppliedMaterial官网混合键合工艺对物理极限的追求将倒逼中道设备规格全面升维，可能会倒逼整个半导体中道产业链的技术迭代。混合键合（对晶圆表面的平整度、粗糙度以及颗粒物污染要求较高，这不仅是对键合机的考验，更将极大地拉升对前置中道工艺的要求，例如化学机械抛光（CMP）Die-to-DieD2W3Doronogc将AM缓存或BM3DICHB台化ASMPT：TCB/FluxlessTCB短期弹性最大ASMPT（ASMPacific1975（Mnenaona19801981198900522HSMT解决方案两大部分。1）ALSIAMICRANexx和AEI解决方案分部DEKSIPLACE(MES)。公司正在对SMTSEMI分部的Nexx封装业务。26H1，公司营收亿美金，其中30%TCBBook-to-Billratio2626H1新16368.1+8.1I+81.9%26H1Book-to-Bill2021图31：ASMPT26年Book-to-BillRatio维持在1.43左右资料来源：ASMPT25Q1-26Q2财报，TCB业务方面公司指引到28年整体TCB将达16亿美金，公司远期目标实现35%-40%方面26750台C2STCB方面