近期,媒体报道韩国正通过技术研发、企业合作和政府支持等多种方式,积极推动碳化硅在HBM制造中的应用,以提升HBM的性能、可靠性和生产效率,满足AI和高性能计算等领域对高带宽存储芯片的日益增长的需求。
韩国中小企业技术信息振兴院发布了《2026年度投资融资联动技术开发项目定向公告》,正式启动“HBM层压键合机用碳化硅单晶基高速脉冲加热器”开发课题。该课题最高可获得50亿韩元支持,研发内容主要包括碳化硅单晶发热结构设计、发热体制造与样机开发、HBM键合设备机电接口设计等,旨在通过碳化硅衬底开发高功率、高可靠的脉冲加热技术,攻克HBM热键合中的关键技术难题。
事实上,除了作为关键制造设备的零部件,碳化硅材料凭借其卓越的物理特性,更有望直接深入HBM的封装结构内部,成为突破现有技术瓶颈的核心材料。
业界资料显示,碳化硅凭借其独特的热管理优化、机械和电气性能,有望成为HBM技术突破散热、可靠性和集成度瓶颈的关键材料,为AI和高性能计算领域的内存性能提升提供了重要支撑。
HBM采用3D堆叠架构,多层芯片堆叠导致热密度急剧增加。碳化硅的热导率是硅的三倍(370-490W/m·K),能快速将芯片内部热量传导至封装外部,有效缓解局部热点,降低芯片结温,提升HBM的可靠性和性能稳定性。
HBM的3D堆叠对封装结构的机械强度要求极高。碳化硅的高硬度和高强度可支撑多层芯片堆叠,减少因热膨胀系数差异导致的机械应力,降低芯片开裂、分层等可靠性风险,确保HBM在复杂工作环境下稳定运行。
碳化硅的高电阻率和介电强度可实现更密集的布线,减少信号传输损耗,提高HBM的数据传输速率和能效。同时,其优异的电气隔离性能有助于优化电源管理,降低功耗。
碳化硅中介层可作为HBM与GPU等计算芯片之间的互连介质,实现高密度布线和高频信号传输,突破传统硅中介层的热管理和机械性能瓶颈,支持更复杂的异构集成架构。
(集邦化合物半导体整理)
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