高頻寬記憶體(HBM)的一大演進趨勢是堆疊層數增加,為了壓縮不斷堆疊的高度,業界將混合鍵合(Hybrid Bonding)視為下一代 HBM 的關鍵封裝技術。不過根據最新市場消息,由於 JEDEC 放寬 HBM 厚度規範,三星與 SK 海力士可能不會在 HBM4 導入混合鍵合技術。
先前《ZDNet Korea》報導,今年將正式商用化的 HBM4 厚度標準 775 微米(μm),對於需要 20 層堆疊的後續世代 HBM4E 與 HBM5,業界討論要將厚度放寬至 825 微米到 900 微米以上。
根據最新外媒報導,最新標準是將 HBM5 厚度標準從 900 微米放寬至 1,000 微米,這也使混合鍵合的採用變得不那麼迫切。報導稱,三星與 SK 海力士的混合鍵合技術可能跳過 HBM4,改在 HBM4E 才正式導入。
混合鍵合主要是為了因應下一代 HBM 對更多 DRAM 堆疊層數的需求。傳統 HBM 採用熱壓鍵合(Thermal Compression Bonding),會在每層 DRAM 晶片之間加入凸塊(Bump)與底部填充膠(Underfill),再透過高溫與壓力完成堆疊。
透過混合鍵合技術,可移除傳統封裝中的底部填充膠,由於填充膠本身具有隔熱特性,因此移除後可有效提升熱傳效率,改善 HBM 散熱能力。
由於輝達(NVIDIA)等大型客戶延後對更高堆疊層數 HBM 的需求,因此三星與 SK 海力士也延後導入混合鍵合技術。消息人士透露,目前業界對 16 層 HBM 討論已趨於冷淡,即使到了 HBM4E,仍可能維持 12 層堆疊。
目前在技術路線上,三星與 SK 海力士則積極研究其他散熱技術,例如三星計畫在新一代 DRAM 標準中導入名為 HPB(Heat Block Path,熱傳導路徑) 的全新散熱技術;SK 海力士則發表 iHBM 新技術,透過在 HBM 內部整合冷卻元件(Integrated Cooling Elements,簡稱 ICE),提升高堆疊、高速 HBM 的散熱能力。
不過消息人士認為,隨著 HBM5E 的 I/O 端子數大幅增加,混合鍵合技術仍是不可或缺的封裝方案。
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