混合鍵合機器人，是專用在半導體產(chǎn)業(yè)混合鍵合工藝中的工業(yè)機器人，能夠提高生產(chǎn)良率，從而提升高性能芯片產(chǎn)能規(guī)模。
混合鍵合是先進鍵合技術(shù)。在摩爾定律下，晶體管體積不斷縮小，在集成電路上的集成度不斷提高，因而芯片性能不斷提升。目前，晶體管尺寸已基本達到物理極限，難以依靠體積縮小來提升芯片性能。但受人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，算力需求仍在快速上升，芯片性能提升需求迫切，因此混合鍵合技術(shù)被提出。
芯片鍵合若采用傳統(tǒng)鍵合工藝，則需要利用金屬引線對芯片引腳與封裝基板引腳進行連接，若采用倒裝鍵合工藝，則需要將芯片上的焊料凸點與封裝基板焊盤精確對位。由此可以看出，應用在鍵合工藝中的機器人精度控制要求高，并且芯片極易受機械應力損壞，鍵合機器人需要采用柔性機器人技術(shù)。
混合鍵合提供高密度垂直電氣連接，可以將兩個或多個芯片堆疊封裝，制造3D芯片，通過此方法來增加晶體管數(shù)量以提升芯片性能。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2030年中國混合鍵合機器人行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預測報告》顯示，與傳統(tǒng)鍵合、倒裝鍵合相比，混合鍵合工藝難度更大，混合鍵合機器人研制需要考慮芯片/晶圓傳輸與鍵合兩個環(huán)節(jié)的協(xié)同控制、高精度運動控制、雙芯片/晶圓對準精度控制等多個技術(shù)難題，行業(yè)技術(shù)壁壘高。
現(xiàn)階段，混合鍵合已經(jīng)受到了包括應用材料（Applied Materials）、英特爾（Inter）、索尼（Sony）、美光（Micron）、三星電子（Samsung Electronics）、SK海力士等在內(nèi)的多家企業(yè)重視，已有企業(yè)確定在20層堆疊HBM5中使用混合鍵合工藝以提升HBM（高帶寬存儲器）性能。
未來5年內(nèi)，全球混合鍵合市場將持續(xù)快速增長，受此影響，目前在我國以及海外市場中，已有多家企業(yè)實現(xiàn)混合鍵合設(shè)備研發(fā)制造。2025年3月，我國青禾晶元發(fā)布獨立研發(fā)的全球首臺C2W&W2W雙模式混合鍵合設(shè)備SAB 82CWW系列。
新思界
行業(yè)分析人士表示，混合鍵合機器人具有高精度、高效率、智能化特征，能夠降低混合鍵合工藝成本，穩(wěn)定產(chǎn)品性能，加快推動混合鍵合工藝市場滲透率提升，滿足日益增長的高性能芯片需求。2024年8月，我國發(fā)布國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”重點專項2024年度項目申報指南，提出面向半導體產(chǎn)業(yè)混合鍵合工藝對高良率和高產(chǎn)能的迫切需求，研發(fā)高速超高精度混合鍵合機器人。綜合來看，混合鍵合機器人行業(yè)前景廣闊。
