三星申请HBM封装专利，改进占位裸片提升良率

三星电子近期提交了一项关于高带宽存储器（HBM）封装可靠性的新专利申请。在HBM4E与HBM5等新一代产品即将量产的背景下，该企业计划通过改进占位裸片（Dummy Die）的物理结构，来保障产品结构的稳定性和成品率。

据韩媒ET News报道，这项新技术的核心在于将堆叠顶部的占位裸片侧面加工成三段阶梯式与曲面相结合的形态。高带宽存储器的基础架构是在基础裸片上垂直堆叠多层存储裸片，并在最上方覆盖占位裸片，以维持整体封装高度符合标准，同时提供机械保护和散热通道。当堆叠层数从12层向16层甚至更高迈进时，顶部占位裸片的可靠性直接决定了最终产品的良率和长期稳定性。

行业数据显示，堆叠层数由8层增加至12层时，成品率通常会下降10到20个百分点；若继续提升至16层，良率可能会大幅滑落至40%到60%的区间。为此，三星在占位裸片的制造环节引入了深槽切割工艺。该工艺利用激光在晶圆上刻蚀出比传统刀片更深且更精密的凹槽来分离裸片，从而将半导体晶体结构的损伤降至最低。

在结构设计上，新方案采用了逆金字塔造型，使得占位裸片的底面（即接合面）较窄，而顶面逐渐变宽。其侧面被划分为三段，各段连接处的坡度发生急剧变化，形成带有向上凸出曲面的不连续结构。与传统的垂直侧面相比，这种设计能够显著增强抗翘曲、抗开裂以及抗分层的能力。此外，三星还在非键合区域提前制作微沟槽，以避免切割碎屑污染键合界面，从而同步提高熔融键合的可靠性。

在散热管理方面，专利文件显示，键合绝缘层底面与水平延伸面之间的垂直距离被精确设定在1至10微米之间，以确保热传导效率不降低。同时，通过突出面结构来缩减环氧塑封料的体积，进一步优化了散热路径。

业界人士分析指出，在12层以上的高堆叠产品中，顶部占位裸片的翘曲现象确实是制约良率的关键瓶颈，三星的这项新技术大概率是专为16层以上的HBM5产品所研发。未来，三星计划将该技术与混合键合、散热路径块（HPB）等现有封装工艺相融合，以全面提升高带宽存储器的整体可靠性。