【原创】封装走向系统级竞争,库力索法如何布局当下与未来

作者:电子创新网张国斌

在AI算力狂飙的2026年,半导体产业的焦点已经从“谁能做出更先进的晶体管”,悄然转向“谁能把更多芯片更高效地堆起来”。近日,Kulicke & Soffa(库力索法,K&S)在上海举办了一场媒体沟通会,给出了一个相当清晰的信号:封装,不再是制造的“最后一步”,而是算力体系的“决定性变量”。

而K&S的选择,是同时押注三条路径——传统封装的现金流、TCB的窗口期,以及Hybrid Bonding的未来确定性。

一、一个被忽视的现实:中国,才是封装真正的增长引擎

很多人低估了这一点。

“对K&S而言,传统封装业务在中国大陆的增长显著快于海外,尤其是我们的Ball Bonders和Wedge Bonders,约80%是销往中国,2026年这一比例可能会进一步上升。大陆在传统封装领域的发展远超国外,尤其是HBM,据公开报道,HBM已在大陆实现封装。”库力索法全球销售与全球供应链高级副总裁黄文斌Nelson Wong指出,“整体来看,未来几年IC市场将持续增长,尤其是在中国大陆。这对K&S来说是重要机遇。我们的Ball Bonders跟Wedge Bonders在市场中稳居领先地位,全球市场份额分别达到约70%和70%-80%。K&S高度重视中国市场,这也是我们最大的市场。”

K&S Ball Bonder和Wedge Bonder约80%销往中国大陆,且这一比例仍在上升。这背后不是简单的市场倾斜,而是结构性变化:

  • AI需求全球爆发,但增长高度集中在少数算力芯片

  • 海外传统IC需求增长乏力

  • 中国则呈现“双引擎”结构:AI和汽车电子(尤其新能源)

换句话说:全球在讲AI,中国在同时做“算力+电动车工业化”。

这使得一个关键结论浮现:传统封装,在中国不是“夕阳产业”,而是“规模产业”。这也解释了K&S一个看似“保守”的策略:继续强化Wire Bonding统治力,同时推进先进封装。因为在现实世界里:先进封装决定天花板,传统封装决定现金流。

二、TCB不是过渡技术,而是“时间窗口里的最优解”

在先进封装部分,K&S关注TCB(Thermal Compression Bonding)尤其是——Fluxless TCB。

当前行业一个共识正在形成:HBM3 / HBM4:仍然依赖TCB,Hybrid Bonding尚未进入规模量产。但K&S的判断更激进一些。

“众所周知,Hybrid Bonding是“未来”,而TCB更多对应“现在”。正如我前面提到的,K&S目前主要专注于TCB,未来也会发布Hybrid Bonding设备。TCB和Hybrid Bonding并不是“有你没我”的关系。以HBM为例,目前HBM都是用TCB的设备进行封装,而随着混合键合的发展,TCB的市场空间是否会被完全取代?并非如此。首先,目前HBM 4将继续沿用TCB工艺,行业内也普遍认为HBM的标准会慢慢放开,TCB在未来将会有1-3年的应用窗口期。当HBM进一步发展到16层以上、20层以上时,Hybrid Bonding混合键合才会成为主流。HBM市场也并不会因为20层产品推出就完全切换到单一路线,针对12层、16层,甚至8层,TCB还会持续存在。因此,这两种技术是平衡、互补的关系。”先进封装事业部中国区产品经理赵华 Eric Zhao指出,“HBM的标准一直在变动,我们也会根据市场需求进行判断。单从HBM上来看,K&S的TCB方案仍能覆盖相关需求。至于Hybrid  Bonding更多是明年以后的事情。现阶段K&S仍会重点推进TCB。”

在TCB方面,K&S有两类方案,第一类是APAMA。国内一家头部企业最早就是在APAMA机器上生产并完成相关认证的。对于4层、8层等应用,这套方案完全可以支持,同时整体成本相对较低。

他指出如果想再往更高堆叠层数的话,目前K&S正和一些头部HBM厂商合作,主推的是Fluxless方案,它的优势在于不需要进行助焊剂清洗。随着间隙越来越小,无论国内还是海外厂商,都会面临助焊剂残留难以清洗的问题。目前还没有一家真正通过Fluxless实现量产,但他们肯定会面临这样的问题。在Hybrid Bonding发布之前,Fluxless使我们目前与客户合作推进的重点之一,可以消除助焊剂的残留,目前用Fluxless可以叠到12层。

黄文斌补充说:“目前来看,HBM 4E有可能继续沿用TCB。HBM 5则需要考虑用Hybrid  Bonding。近期行业也在讨论HBM 5是否仍可继续采用TCB。Hybrid Bonding本身挑战较大,设备价格也比较高。如果堆叠增加到16层,Hybrid Bonding最有效的方式是用Wafer to Wafer,但Wafer to Wafer的问题在于,一旦其中一个die存在缺陷,整片就报废了,实际优势不太明朗。因此只有在TCB无法满足需求时,才会考虑Hybrid Bonding。就目前来看,在厚度标准放宽之后,TCB仍有应用空间,甚至16层也可以采用TCB。”

总结下来就是:虽然Hybrid Bonding“更先进”,但存在三大现实问题:

  1. 成本极高(设备+工艺)

  2. 良率风险(尤其Wafer-to-Wafer)

  3. 工艺链尚未完全成熟

而TCB的进化路径是清晰的:

1. 从有助焊剂 → 无助焊剂(Fluxless)

解决残留与清洗问题

2. 从单一工艺 → 组合工艺

K&S的路径是:Plasma去氧化,Formic Acid补偿还原;

本质是一个判断:在间隙还没小到“无法操作”之前,TCB仍然更经济。

三、一个关键分水岭:15μm

K&S现场的交流其实给出了一个非常关键的“行业阈值”:

★ 当die间距 < 15μm→ TCB开始失效→ Hybrid Bonding成为刚需

这意味着:当前HBM(12层、16层):仍在TCB可控区间,未来20层以上:将触发技术切换,这不是路线之争,而是物理极限:

维度

TCB

Hybrid Bonding

间距能力

>15μm

<10μm

工艺复杂度

极高

成本

相对低

良率风险

可控

高(尤其W2W)

所以真实结论是:TCB vs Hybrid Bonding,不是替代关系,而是“接力关系”。

四、先进封装的真正战场:不是CoWoS,而是“后CoWoS时代”

赵华指出CoWoS是目前业界应用最广泛的先进封装方案。接下来会有两个新的应用方向,一是CoPoS,核心是“化圆为方”。传统的CoWoS采用12寸晶圆作为interposer,而CoPoS使用Panel级RDL interposer替代圆形interposer,能够更高效地利用空间。例如,圆形晶圆可能只能产出8个单元,而方形有时可以实现翻倍,从而提升应用效率,降低成本。目前,CoPoS仍处在开发阶段。

接下来是CoWoP,即Chip-on-Wafer-on-Panel,理念是移除有机Substrate,CoW工艺不变,直接将die贴装至高精度PCB上,利用高精度PCB上的线路替代原有的有机Substrate。优势在于结构更简化、线路更短、散热能力更强。CoWoP目前已从实验室进入验证阶段,预计很快会进行量产。

从CoWoS的分类来看,CoW和CoS两条路径中,CoW会演变成CoP,驱动这一变化的原因在于,随着芯片尺寸不断增大,单个12寸晶圆所能承载的die数量越来越少。CoWoP通过采用Panel替代晶圆,可承载更多die单元。CoWoP也分为CoW和CoP两种类型。

针对CoWoS、CoPoS、CoWoP,K&S的设备应用如下:首先CoWoS采用APTURA WWD进行前期制程,在CoPoS方面,我们会推出最新的APTURA WP310,专门面向这一应用。针对CoWoS-S方面,我们提供了APTURA WS,后续还会推出WSX,专门用于CoWoS-S制程;CoWoP方面,CoW仍采用APTURA,CoP部分则使用APTURA WSX。

K&S设备的路线图是APAMA专注于Flux Sn TCB,主要面向低密度、小尺寸die产品。APTURA 针对CoS有两款型号,RS和WS。WS目前最大支持die size为70×110mm,主要面向中密度产品。随着CoPoS和CoWoP对尺寸要求的提升,我们会推出WSX,最大支持die size达150×150mm,基板尺寸也将增加到310×310mm,专为CoWoP应用设计。

APTURA WW衍生出WWD和WP310两个型号,面向CoWoS和CoPoS这两个应用。

五、一个被低估的变量:点胶和工艺软件

在整场沟通中,让人感觉目前最容易被忽略的,其实是点胶设备 + 工艺软件,K&S在这里做了一件非常关键的事:把“工艺经验”变成“算法能力”

K&S球焊机事业部资深产品经理范凯 Calvin Fan指出:存储类产品对生产线提出更高要求,尤其在工艺控制力,精准度、高可靠性和复杂结构处理方面。为此,K&S推出了相应的配套方案。

首先是ProMEM Suite,它是针对存储工艺智能的套件,目前已经是第三代版本。这一套件类似于当前热门的AI模型应用方向。传统楔焊工艺制程中,工程师要熟练掌握焊接时序、参数应用,针对Overhang悬空结构,还需借助专业设备测量焊接时的压力、超声波对芯片形变的影响;同时还要处理第二焊点介质面镀层、焊板淤积等复杂工艺因素,对工程师的专业水平要求极高。

但智能化的工艺套件现在变成了结果导向。用户只需输入第一焊点的焊板尺寸、目标球径与球厚,或悬空结构中芯片厚度、悬空长度等基本参数,K&S即可通智能化的工艺模型帮助用户规划出最优路径。这一过程类似于问答交互,用户输入条件与目标结果,工艺模型即可输出优化路径,用户可在此基础上根据封装形式和工艺制程要求找到最优解。该套件可实现更小间距焊接,适应更复杂的焊接密度,并支持叠层芯片等复杂结构应用。除了使用便捷外,ProMEM Suite还优化了多项工艺时序,具有更高生产效能,帮助用户实现更高产出与良率。

另外是晶圆级的产品线。ATPremier MEM PLUS是K&S在去年展会推出的全新平台,也是目前市场上唯一适用于12寸晶圆焊接互连的可行技术方案。K&S正在持续优化改善这款设备,主要面向存储应用,尤其是叠层芯片结构。其影像识别系统具备可变焦功能,可根据不同纵深匹配影像精度;同一个平台支持8寸、12寸晶圆,并可对接工厂自动化。工艺层面,既可以实现晶圆上植球倒装焊,也可以支持垂直焊线,以及叠层芯片晶圆级或面板级互连方案。设备还集成线焊监控类功能,可检测焊接性能和垂直线高度等。

他表示从应用来看,传统的焊线工艺是将一层层线打到基板上,底部植球后塑封,再切割成颗粒装贴在板面。而现在的晶圆级封装已经发生变化:底层采用玻璃载体,芯片叠层后打垂直线,再塑封,研磨、RDL,这是当前较为先进的封装形式之一,也是晶圆级垂直焊线的典型应用。

K&S先进流体定量涂布事业部技术解决方案资深经理戴子褀Stephen Dai表示对客户来讲,工艺制程的可控和闭环控制非常重要,点胶也是如此,“我们通过Dispensing Weight实现点胶Pattern的自适应调整,根据点胶阀流量速率做闭环控制。此外,我们采用ADP(Auto dispensing parameter tunning),客户在设备停机保养或更换胶水批次时,无需大量人工调整即可快速恢复生产,尤其适用于不同批次流体浓度存在差异的场景。”戴子褀指出,“针对特定应用,我们帮助头部碳化硅芯片客户解决了点胶稳定性问题。对于凸起的Pattern,我们的设备能够实现良好控制,确保点胶稳定性,满足客户工艺要求。与K&S其他BU类似,我们在相机中集成了Post Inspection功能,点胶完成后可对位置、宽度、高度进行检测,用于量测Fillet的KOZ,为客户提供增值应用。”

他指出此外,K&S还开发了MAV(Machine Accuracy Verification)功能。客户在设备维护后或更换制程时,可通过预设的自动化流程自动生成CpK报告,验证设备精度与Wet accuracy是否满足工艺要求,并将报告上传至MES系统。这一功能尤其受到汽车客户的青睐,也是K&S根据客户需求定制开发的差异化功能。目前业内尚未有同类内置AOI功能实现此应用的设备。

从这些介绍中可以感受到封装设备厂正在向“半工艺软件公司”转型。

六、K&S的真实战略

如果把整场沟通会的信息压缩成一句话:K&S不是All in先进封装,而是在重构“技术组合”。

具体是:

1. 传统封装:守住70%+ unit基础

  • 现金流

  • 中国市场优势

2. TCB:吃下AI窗口期红利

  • HBM

  • CPU / GPU先进封装

3. Hybrid Bonding:卡位未来

  • 2027设备推出

  • 提前绑定客户

这种策略,本质上是一种工业理性:不赌未来,但绝不缺席未来。

过去十年,半导体的叙事是:光刻机、EUV、制程节点,但现在,叙事正在转移:先进封装,正在成为“延续摩尔定律的主战场”。

K&S这场沟通释放了一个重要信号:当晶体管缩放接近极限,封装决定算力的上限。而真正的竞争,也正在从“谁的设备更先进”,转向谁能把工艺、设备、软件和量产能力整合成体系。

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