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财联VIP专栏【电报解读】三星电子拟引进50台D2W混合键合机,机构看好混合键合技术是后摩尔时代突破算力瓶颈的关键使......
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混合键合技术简报:后摩尔时代算力突破的关键使能技术
核心结论
混合键合技术通过铜-铜直接键合取代传统凸块,实现10μm以下超精细间距互连,在互连密度、带宽、能效和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。该技术已在3D NAND、CIS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。当前市场由海外龙头BESI主导(全球约70%份额),但国产设备商正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,迈为股份、百傲化学等设备已进入客户验证阶段。在AI/HPC和HBM需求爆发式增长驱动下,混合键合有望成为重塑产业链价值的核心使能技术,国产替代机遇明确。
关键信息
- 技术演进路径:引线键合→倒装芯片→热压键合→扇出封装→混合键合(铜-铜直接键合)。
- 主流工艺路线:晶圆对晶圆(W2W)和芯片对晶圆(D2W)。
- 应用现状:已成熟应用于3D NAND、CIS(取代TSV),正向HBM、AI芯片、DDR6+、SoIC等高性能场景扩展。
- 市场格局:
- 海外:荷兰BESI占据全球约70%份额,呈绝对龙头地位。
- 国产突破:拓荆科技混合键合设备实现营收1.36亿元(占公司营收2%),获重复订单;迈为股份3D封装成套工艺设备方案已获多家客户整线订单,计划年内交付;百傲化学(芯慧联芯)专注混合键合设备;北方华创混合键合设备进入客户验证或小批量导入;快克智能正研发,预计2025年完成样机;精智达布局适用于先进封装存储器的测试设备。
- 关键材料:安集科技提供三维集成(TSV、混合键合等)抛光液系列产品。
- 设计/检测/封装:华大九天Argus 3DIC平台支持千万级混合键合互连验证;胜科纳米具备先进封装(含混合键合)检测分析能力;海光信息建立混合键合物理设计流程;华天科技、盛合晶微、江波龙、同兴达、苏州固锝等已开展混合键合技术研发或量产。
潜在影响
- 对算力瓶颈的突破:混合键合实现超高密度互连,可大幅提升HBM带宽、AI芯片算力,支撑后摩尔时代性能持续提升。
- 对产业链的重塑:推动先进封装从传统凸块向无凸块直接键合演进,3D集成与异构集成成为主流,设备、材料、设计、封测全链条价值重分配。
- 对国产替代的催化:国产设备在精度与稳定性上持续提升,叠加国家大基金重点投入,有望在3D集成与先进封装关键赛道快速切入,市场份额有望持续提升。
关注要点
- 国产设备验证与订单进展:重点关注拓荆科技重复订单规模、迈为股份整线交付进度、北方华创等设备进入头部客户的验证结果。
- HBM与AI芯片需求拉动:HBM4、DDR6+等新标准对混合键合技术的要求是否进一步推动设备与材料升级。
- 技术路线迭代风险:晶圆对晶圆与芯片对晶圆方案的选择,以及是否有其他非铜互连技术(如激光辅助键合)替代影响。
- 大基金投资方向:关注国家大基金对先进封装及混合键合设备材料的重点投入进展。
关联个股
- 设备类:拓荆科技(+3.48%)、迈为股份、北方华创、百傲化学、快克智能、精智达、华卓精科
- 材料类:安集科技(-3.43%)、天承科技、帝科股份
- 封测/制造类:华天科技、盛合晶微、江波龙、同兴达、苏州固锝
- 设计与IP/检测/系统类:北京君正、华灿光电、炬光科技、华大九天、胜科纳米、海光信息
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电报解读

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2026.07.22 22:38 星期三
混合键合技术是后摩尔时代突破算力瓶颈的关键使能技术
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和芯片对晶圆。
目前,混合键合已在3DNAND、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。
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。东兴证券刘航分析指出,混合键合技术是后摩尔时代突破算力瓶颈的关键使能技术,其需求正由AI/HPC(高性能计算)和HBM(高带宽内存)的爆发式增长强力驱动。当前市场由海外龙头主导,但国产替代机遇明确。

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相关上市公司

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拓荆科技:公司2025年实现营业收入65.19亿元,其中,PECVD系列设备实现销售收入约51.42亿元,占比约为79%;ALD系列设备实现销售收入3.01亿元,占比约为5%;混合键合设备实现营业收入1.36亿元,占比约为2%。
安集科技:公司化学机械抛光液产品分别包括硅/多晶硅抛光液,浅槽隔离(STI)抛光液,介电材料(二氧化硅、氮化硅)抛光液,钨抛光液,铜及铜阻挡层抛光液,三维集成(TSV、混合键合等)抛光液和应用于第三代宽带半导体的抛光液等系列产品。
混合键合相关标的
| 题材信息 | 题材信息 | 题材信息 |
|---|---|---|
| 设备 | 迈为股份 | 公司半导体高选择比刻蚀设备、原子层沉积(ALD)、晶圆混合键合设备等多款半导体设备已交付多家国内头部企业并实现稳定量产。公司基于混合键合工艺首创了3D封装成套工艺设备解决方案,已与多家客户签订整线订单,计划于今年完成交付。该方案涵盖晶圆减薄、激光开槽、等离子体切割、等离子活化和亲水性处理及混合键合等全套设备及工艺,将助力客户构建完整先进封装产线,全面提升量产竞争力。 |
| 设备 | 北方华创 | 公司混合键合、电镀、离子注入等设备均已进入头部客户验证或小批量导入阶段,整体进展符合预期。 |
| 设备 | 百傲化学 | 混合键合设备可同时实现Cu-Cu互连与介质键合,互连密度高、性能优,适配3DNAND/HBM等先进存储,但成本与工艺要求高;熔融键合仅做介质连接,工艺成熟、成本低,适合衬底/层转移等场景。芯慧联芯专注混合键合设备。 |
| 设备 | 拓荆科技 | 公司2025年实现营业收入65.19亿元,其中,PECVD系列设备实现销售收入约51.42亿元,占比约为79%;ALD系列设备实现销售收入3.01亿元,占出约1/3;混合键合设备实现营业收入1.36亿元,占比约为2%。 |
| 设备 | 快克智能 | AI芯片需求持续增加,其先进封装所涉及热压键合和混合键合设备目前的国产化率很低,公司积极布局先进封装高端设备领域,正进行先进封装键合设备的研发,预计2025年完成样机开发。 |
| 设备 | 精智达 | 混合键合属于先进的半导体封装技术,公司目前正在积极布局可以适用于采用先进封装技术的半导体存储器产品的测试设备。 |
| 其它 | 北京君正 | 公司3D DRAM采用TSV+混合键合技术,支持与NPU协调。 |
| 其它 | 同兴达 | 子公司日月同芯封测项目主要是显示驱动芯片的封装测试、我司通过该项目已掌握并沉淀了金/铜镍金凸块Bump、FC等先进封装的关键技术,并持续研发储备化学键、硅通孔(TSV)、重布线(RDL)和混合键合(Hybrid Bonding,HB)等关键技术,为后续开展先进封装业务做好准备。 |
| 其它 | 华天科技 | 公司已开展混合键合封装技术研发。 |
| 其它 | 炬光科技 | 公司的激光辅助键合(LAB)设备主要应用于半导体先进封装领域,尤其适用于对键合精度、热影响控制及材料兼容性要求较高的场景,例如芯片级封装(CSP)、三维集成(3D IC)及微机电系统(MEMS)制造中的低温键合需求。针对HBM(高带宽内存)芯片制造,其核心工艺涉及多层DRAM芯片的垂直堆叠与高密度互连,对键合技术的精度(如微米级对齐)、可靠性(如低温/无应力键合)及效率(如高速工艺适配)有严格要求。LAB设备通过激光局部加热技术,可实现高精度、低热应力的键合效果,理论上适配HBM制造中铜-铜或混合键合等关键工艺需求。 |
| 其它 | 华灿光电 | 公司AI眼镜属于Micro LED芯片在小尺寸屏幕的应用,公司在该领域做了充分技术布局,包括混合键合、三色堆叠技术、QD荧光粉材料技术和RGB合光技术。 |
| 其它 | 江波龙 | 公司子公司元成苏州具备多层封装、混合键合封装的量产能力。 |
| 其它 | 安集科技 | 公司化学机械抛光液产品分别包括硅/多晶硅抛光液,浅槽隔离(STI)抛光液,介电材料(二氧化硅、氮化硅)抛光液,钨抛光液,铜及铜阻挡层抛光液,三维集成(TSV、混合键合等)抛光液和应用于第三代宽带半导体的抛光液等系列产品。 |
| 其它 | 盛合晶微 | 公司正在推进3DIC的研发及产业化工作,在技术路线上全面涵盖微凸块和混合键合等主流方案。 |
| 其它 | 帝科股份 | 公司将重点突破混合键合、硅通孔(TSV)等先进封装技术,支撑HBM、Chiplet等高端产品需求。 |
| 其它 | 华卓精科 | 公司在混合键合领域深厚积累的超精密测量控制技术、高性能可控面型晶圆夹持技术、键合波检测与控制技术等一系列先进技术,助力晶圆混合键合向更细线宽、更高集成度不断突破。 |
| 其它 | 天承科技 | 公司同步研发大马士革工艺、混合键合工艺等相关添加剂产品和应用技术,目前正努力推广中。 |
| 其它 | 华大九天 | 公司新推出了业界领先的Argus 3DIC物理验证平台。该平台提供包括3Dstack、3DLVS、3DDRC、3DPERC(可编程电气规则检查)等全方位验证功能,全面支持2.5D/3D异构集成封装设计,可实现3DIC设计到封装的全链路物理验证。Argus 3DIC平台具备三大核心技术优势,一是3Dstack功能支持千万级混合键合(Hybrid Bonding)互连验证,较业界标杆工具性能提升5倍;二是创新的3DLVS全局验证技术,突破了传统分Die验证局限、支持多工艺复杂3D结构的一体化验证;三是完备的一站式全流程验证方案,将3DIC验证效率提升50%以上。该平台已成功应用于多个先进封装项目中。3DIC设计到封装的全链路物理验证系统如下图所示。 |
| 其它 | 胜科纳米 | 公司重点强化对先进制程(28nm及以下制程)、高端特色工艺(高性能模拟芯片、高集成度射频芯片、高容量内存芯片、高密度光电器件、功率半导体器件等)、先进封装(混合键合、晶圆级封装、2.5D封装、3D封装、系统级封装等)、先进材料(第三代半导体材料、大硅片、光刻胶)等先进工艺的检测分析技术研发与积累,其中对先进制程的覆盖能力可以达到3nm,分析能力可覆盖的先进制程节点处于行业前列。 |
| 其它 | 海光信息 | 公司建立了针对3D封装的贯通芯片对晶圆(Die-to-Wafer)的混合键合(Hybrid Bonding)的物理设计流程,支持垂直互联的微凸块( \mu -bump)与无凸块直接键合(Bumpless)两种技术路径,实现了高密度垂直通路的时序收敛与功耗完整性闭环验证。 |
| 其它 | 苏州固锝 | 公司目前拥有完整的半导体封装测试技术,掌握了高密度框架设计、低应力封装设计、跳线焊接工艺、芯片预焊堆叠、灌通式串联设计、2.5D/3D封装、系统级封装(SiP)、混合键合(Hybrid Bonding)、高密度测试(HDT)、基于DFEMA的产品设计运用、产品特性数据分析。 |

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