TCB热压键合设备是HBM封装堆叠的核心工艺装备。华安证券研究报告指出，HBM厂商扩产带动TCB设备需求爆发，韩美半导体从SK海力士获得TC键合机累计订单达3587亿韩元，股价从2023年初至2024年6月上涨超1300%，营业收入从2023年8亿元增长至2024年28亿元。随着HBM向12层、16层堆叠演进，无助焊剂TCB推动键合间距从30μm缩至10μm，TCB设备需求持续增长。
TCB技术——从回流焊到热压键合的范式升级
随着互连密度增加和间距缩小到50μm以下，回流焊工艺缺陷率提高，翘曲、非接触性断开、局部桥接等缺陷增加。TCB热压键合应运而生，由英特尔与ASMPT联合开发，2014年导入量产。TCB工艺流程：基板固定在真空板防止翘曲；贴片头将芯片加热到锡球融化温度；相机对位后精准贴放；在凸点接触瞬间转为位置敏感控制，加热到融化温度以上保持数秒后迅速冷却。TCB解决了标准倒装芯片的主要问题：最大限度减少基板翘曲，确保均匀粘合无间隙变化，几乎没有空隙，允许I/O间距缩小到更小尺寸。
无助焊剂TCB——间距缩至10μm的关键
标准TCB需要使用助焊剂去除铜氧化物，但当互连间距缩小到10μm以上时，助焊剂更难清除并留下粘性残留物，导致互连变形、腐蚀和短路。库力索法2023年推出无助焊剂TCB，在真空或惰性气体环境中运行防止氧化，喷出甲酸气体去除BUMP氧化层后进行热压键合。无助焊剂TCB可提高互连长期可靠性，将键合间距缩小至10μm，但需要更严格工艺控制，吞吐量较低。从倒装键合到助焊剂TCB，I/O间距从200μm缩至30μm，无助焊剂TCB将进一步缩至20μm-10μm。
TCB设备市场——HBM扩产驱动订单爆发
HBM厂商迅速扩产带来TCB设备订单持续增长。SK海力士：韩美半导体签署价值1500亿韩元的TC键合设备合同（2024.6），累计金额达3587亿韩元（2025.1新增108亿韩元）；韩华精密机械获214.83亿韩元订单（2024.3）。三星：ASMPT提供HBM生产用TC键合机并联合开发下一代机种（2024.6）；SEMES一年内出货100台TC键合设备；新川公司订购16台2.5D键合设备（2023.12）。美光：韩美半导体获226亿韩元采购订单（2024.4）；ASMPT向SK海力士供应商提供TC键合机（2024.10）；日本新川、东丽订购30多台TC键合设备（2024.10）。
TCB设备竞争格局——韩美半导体领跑
韩美半导体自2017年与SK海力士共同开发TC键合机，为MR-MUF工艺提供设备。2023年发布新一代Dual TCBonder超级型号GRIFFIN和DRAGON，适用于TC+NCF与TC+MUF两种方案；TCBonder CW适用于台积电CoWoS工艺。公司营业收入从2023年8亿元增长到2024年28亿元，并提出2025年60万亿韩元销售目标。ASMPT作为全球半导体封装设备龙头，2024年新增半导体设备订单同比增长36.7%达9.36亿美元，在芯片到基底应用获可观TCB订单。国内快克智能面向先进封装的TCB键合设备预计2025年Q2完成样机研发。
TCB设备投资主线
TCB设备赛道受益于HBM扩产确定性，SK海力士、三星、美光三大厂商扩产计划明确。建议关注海外龙头韩美半导体（SK海力士核心供应商）、ASMPT（全球封装设备龙头）、BESI（无助焊剂TCB设备出货）；国内标的关注快克智能（TCB样机研发推进中）、新川公司（日系TCB设备供应商）。风险提示：HBM产能扩张不及预期、TCB技术被混合键合替代速度超预期、国产设备验证不及预期。
