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HBM堆疊愈高良率愈難 先進封測成AI新瓶頸

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AI帶動的記憶體產能排擠效應正進入第二階段。過去市場焦點主要集中於HBM大量占用DRAM晶圓產能,如今隨著堆疊層數與頻寬持續提高,供應瓶頸正由晶圓容量往矽穿孔、鍵合、堆疊與測試端移動,封裝與測試逐漸成為決定HBM有效產出的另一道門檻。

HBM並非單純把多顆DRAM堆疊,而是從DRAM 晶圓開始,歷經矽穿孔(Through-Silicon Via, TSV)、晶圓/晶粒鍵合(Wafer/Die Bonding)、多層堆疊(Stacking)、封膠成型(Molding)及最終測試(Final Test)。隨堆疊層數增加,只要其中一層Die出現缺陷,都可能造成已投入大量製程成本的產品報廢,因此知道良好的Die、中段檢測與封裝良率的重要性快速提高。

隨著堆疊層數與頻寬持續提高,供應瓶頸正由晶圓容量往矽穿孔、鍵合、堆疊與測試端移動,封裝與測試逐漸成為決定HBM有效產出的另一道門檻。
隨著堆疊層數與頻寬持續提高,供應瓶頸正由晶圓容量往矽穿孔、鍵合、堆疊與測試端移動,封裝與測試逐漸成為決定HBM有效產出的另一道門檻。

Samsung近期據報擴大把部分DDR5模組與SSD製造交由外部合作夥伴,將有限後段資源集中於HBM及高價值企業級產品。另一方面,Renesas參與的印度CG Semi G1封測廠已進入良率與產出優化階段,G2廠更規劃把年產能力提高至40億顆,反映亞洲半導體後段產能正在重新分工。

整體趨勢可能逐步形成兩層架構:HBM、Chiplet與2.5D/3D Packaging等高價值製程集中在具備先進封裝技術的核心基地;DDR、SSD、MCU等較成熟產品的Assembly/Test,則加速向印度、越南與菲律賓等地分散。

這也使HBM競爭從「增加晶圓投入」轉向「良率工程」。未來將更強調可製造性設計(Design for Manufacturing, DFM)與可檢測性設計(Design for Inspection, DFI),在每個製程站點提前攔截缺陷,避免完成高成本堆疊後才發現異常。

HBM排擠效應進入後段,AI開始搶封裝測試產能。觀察範圍應從CoWoS擴大到鍵合、探針卡、測試插座、ATE、X-ray/AOI及熱管理。HBM下一階段競爭,不只比誰擁有更多DRAM產能,而是誰能讓更多昂貴晶圓最終轉化為可出貨的高良率AI記憶體。

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