华金证券先进封装系列报告指出，混合键合是下一代高密度集成的关键技术，正从W2W向D2W方向演进。据Besi预测，2030年对混合键合系统需求将达1400台，累计市场空间28亿欧元。国内设备商拓荆科技、芯慧联、华卓精科等积极布局，产业化进程加速推进。
混合键合技术原理与演进路径
Hybrid Bonding是一种芯片连接技术，不同于封装中使用的主流Bump键合。混合键合通过金属（铜）和氧化物键合的组合来连接芯片。其主要优点在于减少凸块间距和接触间距，从而增加相同区域内的连接密度，实现更快传输速度并降低功耗【27†L4-L6】。
HB技术在SiO₂界面键合之前进行大马士革布线，将Cu焊盘和SiO₂共存的异质界面磨平后面对面键合，彻底省略TSV工艺【28†L4-L7】。混合键合通过分子间作用力（范德华力）实现，通常使用CMP对大马士革布线层进行表面处理，当Cu和SiO₂的光滑界面相互接触时，原子/分子形成牢固的范德华力，过程在热力学上自发【28†L4-L7】。
W2W与D2W技术路线对比
W2W键合良率更高的原因在于对准和键合步骤分开。在W2W工具中，有单独腔室执行对齐，顶部和底部晶圆对齐后移入键合室形成预键合。W2W关键在于是更干净的过程、步骤更少。但W2W无法执行晶圆分类来选择KGD，会导致有缺陷芯片粘合到良好芯片上【29†L9-L12】。
D2W可分为Co-D2W和DP-D2W两种路径【30†L9-L15】。Co-D2W将切割好的Die用临时键合方式粘到Carrier晶圆上，整片和另一片产品晶圆整片键合再解键，类似于W2W，但累计误差和Carrier晶圆处理成本较高【30†L11-L13】。DP-D2W将切好的Die一颗颗放置于另一片产品晶圆对应位置，位置精度更高且对Die厚度变化容忍度高，但有颗粒控制问题【30†L14-L15】。
从成本对比看，W2W在大芯片面积场景下成本优势明显。以25mm×25mm芯片为例，W2W单颗成本约728美元，而D2W约598美元【31†L10-L11】。
混合键合设备市场空间测算
2027年W2W和D2W混合键合设备市场空间预计分别达5亿/2.3亿美元【71†L5-L6】。当前HBM尚未应用混合键合，但随着堆叠层数增加、集成度要求更高，2028年混合键合工艺预计将占据HBM所用工艺的36%【71†L6-L7】。
Besi预测中性假设下，2030年对混合键合系统需求将达到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】。混合键合已成为全球半导体设备厂重点布局方向，包括AMAT、ASMPT、Shibaura、TEL、SUSS等纷纷入局【71†L10-L11】。
国内混合键合设备产业化进展
拓荆科技在混合键合领域布局最为深入。晶圆对晶圆混合键合产品Dione 300顺利通过客户验证，复购设备再次通过验证，实现产业化应用；芯片对晶圆键合前表面预处理产品Propus通过客户端验证【71†L18-L20】。
芯慧联推出晶圆混合键合设备3DSIXI，适用于12寸晶圆，可广泛应用于BSI、3D NAND、DRAM、先进封装等市场【71†L21-L22】。华卓精科以超精密测控技术为基础，开发HBS系列全自动晶圆混合键合系统，可实现室温直接键合【71†L23】。Besi是全球D2W键合核心玩家，2021年起获得客户验证订单，2022Q2产品量产，已成为台积电SoIC方案供应商【71†L24】。ASMPT 2021年与EVG联合开发D2W混合键合机LithoBoltTM【71†L25】。
