热压键合(TCB)是解决40-10μm凸点间距高密度互联的关键技术，HBM3多层芯片堆叠大量依赖TCB工艺。2023年全球热压键合机市场销售额1.04亿美元，预计2030年将达2.65亿美元（CAGR 14.5%）。东吴证券认为，随着HBM3向HBM4演进、AI芯片需求持续增长，TCB设备需求有望持续释放，ASMPT、K&S、BESI等全球龙头将充分受益。
热压键合技术原理与应用场景
当芯片凸点间距缩至40μm以下时，倒装键合回流焊步骤出现翘曲和精度问题，TCB成为主流。TCB利用高精度相机完成待键合芯片间对准，通过控制热压头压力与位移接触基座，施加压力并加热实现键合。TCB从芯片顶部加热（仅芯片和C4焊料升温），最大限度减少基板翘曲，压力确保均匀粘合。多叠层HBM3普遍采用TCB，在相同I/O间距下实现更好电气特性。
TCB市场空间与竞争格局
2023年全球TCB市场销售额1.04亿美元，预计2030年达2.65亿美元，CAGR 14.5%。主要参与者ASMPT、K&S、BESI、Shibaura、SET，CR5约88%。ASMPT FIREBIRD TCB系列主要用于异构集成的芯片2D、2.5D及3D封装，已批量交付超过250台，为全球TCB龙头。国产厂商华卓精科、唐人制造等积极布局。
HBM驱动TCB需求增长逻辑
HBM3中，美光/三星用非导电膜热压键合，海力士用MR-MUF。HBM堆叠层数从8层向12层、16层演进，对键合精度和散热要求持续提升。TCB技术在保证高精度的同时能够封装更薄芯片，是当前HBM3主流方案。HBM4过渡阶段仍将采用热压或混合键合并行方案，预计TCB设备需求将在2025-2027年持续释放。
TCB与混合键合的竞争与互补
TCB适用于40-10μm凸点间距，混合键合适用于10μm以下。两者并非简单的替代关系，而是面向不同间距范围的互补技术。HBM3采用TCB，HBM4+将逐步切换至混合键合（更小间距、更高I/O密度）。但在10-40μm区间，TCB仍将是主力方案。TCB设备在汽车电子、功率器件等对可靠性要求高的领域同样有广泛应用。
表：热压键合机市场竞争格局（2023年）| 厂商 | 代表产品 | 核心优势 | 市场地位 |
|---|
| ASMPT | FIREBIRD TCB系列 | 已批量交付超250台 | 全球龙头 |
| K&S | Asterion/PowerFusion | 汽车电子市占率90% | 主要供应商 |
| BESI | TCB系列 | 混合键合龙头延伸 | 主要供应商 |
| 华卓精科 | TCB设备 | 国产替代 | 积极布局 |
