2025 年三星宣布完成 HBM4 邏輯芯片設(shè)計(jì)并計(jì)劃下半年量產(chǎn)的消息，讓存儲(chǔ)芯片行業(yè)的競爭再度升級(jí)。這款采用自研 4nm 工藝的高帶寬內(nèi)存芯片，目標(biāo)將三星 HBM 市占率從 30% 提升至 40% 以上，而其 8 層堆疊架構(gòu)與超高帶寬性能的落地，離不開線路板技術(shù)的同步突破。
HBM 的堆疊特性對(duì)線路板的互連密度提出極致要求。不同于傳統(tǒng)內(nèi)存的平面封裝，HBM4 通過硅通孔（TSV）實(shí)現(xiàn)垂直堆疊，8 層芯片的信號(hào)傳輸需依賴線路板的再分布層（RDL）進(jìn)行高效轉(zhuǎn)接。三星在設(shè)計(jì)中采用的 20μm 超細(xì)布線間距，要求線路板采用激光直接成像（LDI）技術(shù)，將線寬精度控制在 ±1μm 以內(nèi)，這一精度較普通存儲(chǔ)芯片配套線路板提升了 4 倍以上。正如臺(tái)積電研究證實(shí)的，扇出型線路板憑借更低的互連電容，能使 HBM 系統(tǒng)能效優(yōu)于傳統(tǒng)方案 25%，成為 HBM4 的優(yōu)選方案。
散熱挑戰(zhàn)更倒逼線路板材料革新。HBM4 運(yùn)行時(shí)每平方毫米功耗可達(dá) 5W，8 層堆疊帶來的熱量聚集問題顯著。行業(yè)已開始采用陶瓷 - 樹脂復(fù)合基板，其導(dǎo)熱系數(shù)較傳統(tǒng) FR-4 材料提升 5 倍以上，配合埋置電阻 / 電容的一體化設(shè)計(jì)，能將芯片溫度控制在 85℃以下。這種材料成本雖較高，但在 AI 服務(wù)器等高端場景中已成為剛需 —— 畢竟 HBM4 一旦因過熱降頻，將直接影響 AI 訓(xùn)練效率。
市場需求的爆發(fā)式增長更讓線路板行業(yè)受益。隨著三星、SK 海力士等企業(yè)加速 HBM 產(chǎn)能釋放，三季度服務(wù)器用 DRAM 價(jià)格同比漲幅已達(dá) 171.8%，而每顆 HBM 芯片的封裝都需要配套定制化線路板。據(jù)預(yù)測，2025 年全球 HBM 市場規(guī)模將突破 200 億美元，對(duì)應(yīng)的高端線路板需求占比將從 2024 年的 12% 提升至 18%。尤其是采用 4 RDL 封裝的 HBM 模組，其線路板價(jià)值量是普通存儲(chǔ)產(chǎn)品的 6 倍以上。
技術(shù)競爭還在向細(xì)節(jié)滲透。三星 HBM4 的 4nm 邏輯芯片與存儲(chǔ)陣列的異構(gòu)集成，要求線路板支持不同電壓域的隔離設(shè)計(jì)，通過分區(qū)供電布線減少信號(hào)干擾。這種設(shè)計(jì)復(fù)雜度的提升，正推動(dòng)線路板企業(yè)從 “加工制造” 向 “方案設(shè)計(jì)” 轉(zhuǎn)型。當(dāng) HBM 成為 AI 算力的核心支撐，線路板的工藝精度與材料創(chuàng)新，已成為存儲(chǔ)芯片性能落地的關(guān)鍵變量。
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