🔥三星通过定量实验证实混合键合（Hybrid Bonding）具备显著技术优势，HBM4E 产品热管理表现大幅优化
🏢三星电子已经通过客观定量实验，验证自身下一代高带宽内存 HBM4E 所采用的高堆叠封装方案拥有突出技术优势。
📄公司首次对外发布定量研究数据，证明 ** 混合铜键合（HCB）** 技术在热管理层面，对比传统热压键合（TCB）存在明显领先优势。
📰25 日行业知情人士透露，三星研发团队近期在贴近真实服务器运行工况的环境下，采用多尺度建模结合芯片实测的方式，系统性验证了 HCB 相对 TCB 的热管理性能优势。
🔬该团队突破仅针对芯片、封装层级的仿真分析，在真实高堆叠硬件工况下完整佐证 HCB 技术的综合优势。
📌这代表对比 TCB、大规模回流模塑底部填充（MR-MUF）两类传统工艺，三星在技术路线上实现清晰差异化布局；HCB 不仅电气性能领先，在散热温控、长期可靠性维度同样具备优势。
🧊该技术能够有效缓解堆叠层数达到 16 层及以上时产生的热点过热问题，将成为后续 HBM4E 量产环节维持产品竞争力的核心技术支撑。
📝本次研究论文标题为《面向 2.5D 先进封装的混合铜键合 HBM 系统级热特性表征》，已于本月由电气和电子工程师协会（IEEE）正式发表。
⚙️三星研发团队自研一套基于物理原理的多尺度数值建模技术，可从芯片微观结构、封装载体到服务器整机系统全链路精准分析散热特性。
🔍在芯片微观尺度分析环节，该模型完整考量金属互连结构、介电薄膜带来的热传导效应，提取等效热传导参数后，向下游封装、服务器整机仿真模型同步传导相关数据。
🖥️研发团队分别制作搭载 HCB 工艺、TCB 工艺的 HBM 测试载板，搭配 ASIC 计算芯片载板共同装配至硅中介层，随后在真实服务器风冷散热环境中完成实测，以此验证仿真模型计算结果的准确度。
✅实测实验得出多项关键结论：
HCB 方案芯片热点结温低于 TCB 方案，硬件过热风险显著下降；
层间热干扰得到有效缓解，减少内存堆叠芯片与下方计算 ASIC 芯片之间的热量互相传导，降低跨芯片热干扰；
在同等散热条件下，HBM 整机可承载更高功耗上限，预留更大性能升级空间；
采用 HCB 工艺能让堆叠整体高度降低 15% 以上，封装整体更轻薄，从物理结构层面进一步优化热量堆积问题。
🔎工艺原理对比：传统 TCB 工艺依靠微小凸点实现互连，底部填充材料会隔断热量传导路径，整体热阻偏高；而 HCB 工艺采用直接铜键合结构，提供多条高效热量传导通道，散热效率大幅提升。
📐团队同步针对 HCB 键合焊盘密度参数开展变量实验，提出可进一步提升散热效率的硬件设计优化方向。
💬三星研发团队官方解读：本次研究搭建的预测性设计框架，将会用于下一代高性能计算（HPC）封装架构，完成键合工艺选型评估与整机散热优化工作。
📊HBM 从 TCB 工艺向 HCB 平台迭代：
HCB 两大核心优势：高堆叠场景散热能力提升最高 33%、整体热阻下降最高 20%；
堆叠层数上限：TCB 工艺存在技术壁垒，最高仅支持 16 层堆叠，HCB 可实现 20 层以上堆叠；
输入输出互连密度：TCB 上限 1100 个互连点位每平方毫米，HCB 可达 3500 个以上互连点位每平方毫米；
热阻数值曲线：随着堆叠层数增加，TCB 热阻持续走高，HCB 热阻稳定维持在 1.0 以下，散热性能差距持续拉大。