基础化工行业周报：AI扩张驱动先进封装 混合键合有望加速 上游材料机会几何？

　　AI 扩张驱动先进封装应用，混合键合是实现2.5D/3D 先进封装的关键。
　　生成式AI 正在加速发展，超级云厂商仍保持大规模资本开支预算，对算力需求快速增长。然而摩尔定律正面临瓶颈，每先进制程节点成本正在不断攀升，未来2.5D/3D 先进封装以及Chiplet 结构有望成为提升芯片性能的关键路径，进一步推进摩尔定律，其中混合键合是实现2.5D/3D 先进封装的关键技术，有望实现快速发展。
　　混合键合具有互联密度高、精度高、带宽高、能效高等优势，被认为是未来实现高算力、高带宽、低功耗芯片的关键技术。相较于传统C2W 热压键合，混合键合优势明显：1）互联密度跃升15 倍，可实现凸点间距小于10μm；2）缩短传输路径，传输速度提升近12 倍；3）精度达到亚微米级，甚至可以做到50-100nm；4）带宽密度提高191 倍；5）能效提高超过100 倍，降低功耗，提升性能；6）单次连接成本降低10 倍，低功耗同时可以降低数据中心运营成本，但初始投资规模可能较大。综上，混合键合是性能最高、能效最高且每个连接成本最低的互连技术。
　　混合键合有望在近期加速应用，包括AI 逻辑芯片、HBM、CPO 等领域，预计到2030 年混合键合设备市场规模约100 亿元。早期由于工艺和成本限制，混合键合技术主要应用在高端智能手机的摄像头模组CIS 上，以及3D NAND。随着AI 的发展，混合键合的应用领域逐渐扩散：1）AI 逻辑芯片：AMD 最新数据中心AI 芯片MI325 GPU、Zen5 EPYC CPU 以及英特尔Clearwater Forest CPU 均采用Chiplet 架构，并应用混合键合技术；2）HBM 芯片：HBM4 开始将使用更高节点基底芯片，混合键合技术有望从HBM 4e 开始加速应用；3）CPO：CPO 替代铜缆可以在更低能耗下实现更高带宽，混合键合技术有望在CPO 上应用，实现光子IC 与电子IC 连接，英伟达在新型交换机Spectrum-X CPO 上将使用混合键合；4）消费电子领域：AI 手机的APU 重大升级以及AR 眼镜Micro-LED 的应用等也将推动混合键合技术发展。
　　介质材料（SiO?、SiCN 及高分子，如PI、COP、BCB）是混合键合技术不可或缺的基石。作为键合的“ 骨架”，主要提供机械支撑和键合强度，确保堆叠芯片的结构稳固，同时在各个金属互连点（如铜焊盘）之间形成电学隔离，防止短路。相较于SiO?或SiCN，有机聚合物材料的优势在于更低的弹性模量，能更好地吸收因不同材料间热膨胀系数不匹配所产生的应力，有助于减少芯片翘曲。
　　风险提示：技术路线迭代、下游需求波动、竞争格局恶化。
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