华金证券先进封装系列报告指出，2.5D/3D封装是先进封装领域增长最为迅猛的细分赛道。受益于AI及HPC应用，2.5D/3D封装晶圆产量CAGR高达32.1%，2029年市场规模有望达378.58亿美元。CoWoS、HBM等方案推动TSV、混合键合、TCB等设备需求爆发。
2.5D/3D封装成为AI芯片的核心方案
2.5D封装将处理器、存储器等芯片并列排在硅中介板上，经由微凸块连结，通过TSV连结下方金属凸块，再经导线载板连结外部金属球【44†L9-L11】。3D封装和2.5D的主要区别在于：2.5D在中介层Interposer上布线和打孔，3D直接在芯片上打孔和布线【44†L12-L13】。
CoWoS由台积电主导，基于interposer实现2.5D封装，较MCM提供更高互联带宽及更低互联延时，被广泛应用于GPU芯片【45†L4-L6】。CoWoS-S采用硅中介层提供最佳性能及最高晶体管密度；CoWoS-R利用RDL中介层互连；CoWoS-L使用LSI芯片与RDL层结合【47†L10-L13】。
HBM驱动3D封装技术持续迭代
HBM在前端制程完成后增加TSV制程，包括光刻和干刻、多种沉积镀膜、TSV填孔（电镀+CMP）等工艺步骤。TSV深度通常在20-30μm【48†L8-L9】。HBM制造对后段工艺设备提出极高要求，尤其是芯片堆叠中的TCB技术【51†L4-L5】。
HBM技术路线图显示：HBM3（2023年）采用TCB、12颗芯片、互连间距25μm；HBM3e（2024年）TCB、12颗、22μm；HBM4（2025年）TCB、16颗、20μm；HBM4e（2026年）混合键合、16颗、18μm；HBM5（2028年）混合键合、≥20颗、<15μm【51†L17-L18】。
混合键合——下一代HBM的理想方案
热压键合工艺通常适用的节距范围是80-40μm。10μm节距以下将采用混合键合技术。混合键合互连密度更高、节距更小、能效更低，节距可达10μm及以下【70†L5-L7】。三星与SK海力士正在研发，预计将在HBM4产品上使用混合键合技术【70†L8-L9】。
混合键合通过金属（铜）和氧化物键合组合连接芯片。主要优点在于减少凸块间距和接触间距，增加连接密度，实现更快传输速度并降低功耗【27†L4-L6】。HB通过分子间作用力（范德华力）实现，使用CMP对大马士革布线层进行表面处理，Cu和SiO₂界面相互接触时形成牢固的范德华力，过程在热力学上自发【28†L4-L7】。
混合键合与TCB设备市场空间
2027年W2W和D2W混合键合设备市场预计分别达5亿/2.3亿美元【71†L5-L6】。Besi预测中性假设下2030年对混合键合系统需求将达1400台，以200万欧元测算，设备市场累计总空间为28亿欧元【71†L7-L8】。
2024年全球TCB市场规模约1.19亿美元，预计2031年达3.17亿美元，CAGR为14.5%【69†L5-L6】。TCB键合机市场呈“六强格局”：韩美半导体、SEMES、韩华SemiTech、东丽、新川、ASMPT【69†L7-L8】。混合键合已成为全球半导体设备厂重点布局方向，AMAT、ASMPT、Shibaura、TEL、SUSS等纷纷入局【71†L10-L11】。
