近日，国内半导体设备制造商大河半导体宣布完成第一代TC(热压)键合机的设计开发，这一突破有望打破国外厂商在这一关键设备领域的长期垄断。TC键合机作为制造高带宽存储器(HBM)和先进封装技术CoWoS的核心设备之一，其国产化对于中国半导体产业的自主可控具有重要意义。在人工智能芯片市场需求爆发和中美科技竞争加剧的背景下，国产TC键合机的出现无疑将为中国半导体产业注入强心剂。

国产替代空间巨大，技术突破成关键

作为一家专注于半导体先进封装领域的设备制造商，大河半导体长期致力于Pick&Place以及热压键合技术的研发。

公司开发的DAF热压固晶机、TCB倒装键合机等产品，已成为国内少数能够满足CoWoS制程热压键合需求的企业之一。

目前，国内95%以上的相关设备仍需进口，国产替代空间巨大。大河半导体在TC键合机的研发过程中，在多个关键技术环节实现了突破。公司完成了绝对定位精度为1μm的高精度运动控制平台，采用三组加热模组提升加热速度和稳定性，开发了多段顶升结构和边角真空剥离技术解决超薄芯片问题，以及基于二维自校准技术确保贴装面的高精度平整度。这些技术突破为国产TC键合机的性能提升奠定了基础。

大河半导体创始人、董事长彭志槐表示："我们的目标是解决人工智能芯片晶圆级封装设备的某些'卡脖子'问题。随着摩尔定律接近物理极限，通过先进封装技术延续摩尔定律已成为行业共识。这为我们带来了重要机遇。"

据了解，在TC键合机的研发过程中，大河半导体在多个关键技术环节实现了突破。其中包括:第一，高精度纳米运动平台及控制技术。公司已完成绝对定位精度为1μm的高精度运动控制平台，为实现纳米级精确定位奠定了基础。第二，创新加热加压贴合技术。采用三组加热模组，包括预热平台、贴装加热平台和保温加热平台，显著提升了加热速度和稳定性，保证产品质量。第三，薄芯片顶出与相关控制技术。针对超薄芯片(<75μm)的特殊需求，开发了多段顶升结构和边角真空剥离技术，解决了超薄芯片取放困难、易损坏等问题。第四，自动校准贴装面平度技术。基于二维自校准技术，开发了包括非线性度补偿、平面度误差分离和补偿修正等一系列创新技术，确保贴装面的高精度平整度。

市场需求激增，国产设备迎来发展良机

随着AI芯片市场的爆发式增长，HBM需求量激增。据TrendForce预测，2024年HBM需求将增长近200%，2025年有望继续翻倍。目前SK海力士与美光已宣布2024年HBM产能售罄，2025年产量也被预订一空。在此背景下，TC键合机市场迎来快速扩张。

然而，随着中美在AI芯片领域竞争加剧，美国即将实施进一步的HBM进口限制措施。一旦限制生效，国内市场将面临HBM芯片及其生产设备的严重短缺。这为国产TC键合机的发展提供了重要机遇。

"我们的第一代TC键合机已经完成设计，性能指标对标国际领先水平。下一步将加快产品验证和量产准备，力争尽快实现国产替代，为中国半导体产业的自主可控贡献力量。"彭志槐说。

业内专家认为，随着国产TC键合机的突破，中国在先进封装领域有望迎来快速发展。这不仅将大幅提升国内AI芯片的生产能力，也将为整个半导体产业链的本土化奠定重要基础。未来3-5年，中国芯片产业有望迎来爆发式增长，国产TC键合机的发展前景值得期待。