三星定下时间节点,计划在 2027 年初完成下一代先进封装 3D Cube-H 的全套技术开发,同步放出配套设计工具包,之后开放给大客户做方案评估,这套封装核心是无凸块混合铜键合,目标互连间距做到 6 微米,用来垂直堆叠逻辑芯片,主打 AI、高性能计算场景,用来跟上台积电、英特尔的先进封装竞争节奏。现在三星已经有成熟的 3D Cube-T,用的是传统热压键合,最小互连间距只能做到 25 微米,带宽、功耗、集成密度已经慢慢跟不上超大模型芯片需求,而混合键合去掉了微凸块,铜和铜直接对接,连接数量大幅提升,信号路径变短,传输能耗下降,散热条件也更好;整个项目推进节奏是先完成工艺、材料、良率验证,交付设计套件,再进入客户联合调试,之后才会排量产计划,不是开发完立刻大规模上线;放到产业里看,先进封装已经是除了制程之外最重要的赛道,三星想靠 3D Cube-H 拿到更多 AI 逻辑芯片代工订单,实现逻辑芯片和 HBM 更紧密的垂直集成,降低大芯片的制造风险,不用一味去硬冲更窄的光刻工艺。
一、3D Cube-H 基础技术要点清单
- 核心工艺:无凸块混合铜键合(Hybrid Copper Bonding)
- 目标互连间距:≤6μm,对比 Cube-T 的 25μm 大幅缩小
- 堆叠方式:沿 Z 轴垂直堆叠逻辑裸片,搭配 TSV 硅通孔
- 配套输出:2027 年初交付首版设计套件 DK
- 主攻场景:AI 加速器、GPU、HPC,支持逻辑芯片与 HBM 垂直异构集成
- 核心收益:互连密度更高、信号延迟更低、单比特传输功耗下降、封装体积缩小
二、3D Cube-H 与上代 3D Cube-T 对比
| 项目 | 3D Cube-T | 3D Cube-H |
|---|---|---|
| 键合方式 | 热压键合 TCB,带微凸块 | 混合铜键合,无凸块 |
| 最小互连间距 | 25μm | 目标 6μm 以内 |
| 结构特点 | 依靠焊盘凸块连接 | 铜铜直接融合,消除凸块间隙 |
| 优势 | 工艺成熟、良率可控,可量产 | 密度高、功耗优、散热更好 |
| 短板 | 互连数量上限低,信号损耗大 | 工艺难度更高,良率验证周期更长 |
| 阶段 | 已经落地商用 | 研发中,2027 年初完成开发 |
三、开发落地时间线
- 当前阶段(2026):材料、键合工艺、对位精度、可靠性测试持续验证
- 2027 年初:完成 3D Cube-H 技术开发,对外释放设计套件
- 套件交付后:面向头部 AI 客户开展联合方案评估、流片验证
- 后续阶段:根据客户反馈迭代,完成良率爬坡,敲定量产时间表
四、混合键合相比传统微凸块方案的好处
- 连接密度暴涨:同样面积可以塞更多互连通道,带宽上限显著拉高;
- 传输功耗降低:去掉焊料、凸块带来的寄生电阻,数据跑起来更省电;
- 散热改善:界面没有多层介质与焊料,热阻更低,适合高功耗 AI 芯片;
- 结构更紧凑:省去凸块高度,整套堆叠厚度变薄,方便高密度异构集成;
- 适配长期路线:方便把逻辑芯片直接叠在 HBM 上方,缩短算力和内存之间的数据距离。
五、产业竞争定位
- 对标对手:台积电 SoIC、英特尔 EMIB/Foveros 混合键合路线;
- 和 HBM 的关系:HBM 本身是存储堆叠,3D Cube-H 是逻辑芯片的异构堆叠方案,可以搭配 HBM 做一体化系统;
- 三星的目标:把先进封装当成代工业务的差异化卖点,吸引 AI 芯片客户,不只是卖存储。
六、现存风险与约束
- 工艺门槛高:混合键合对晶圆平整度、对位精度、洁净度要求极高,良率爬坡难度大;
- 成本压力:前期设备、材料投入高,短期方案成本会高于成熟的热压键合;
- 量产时间不确定:开发完成不等于量产,客户验证、可靠性认证会拉长落地周期;
- 生态配套:EDA、仿真、测试工具都需要同步适配,整个链条建设需要时间。
【相关 FAQ】
问题 1:三星计划 2027 年初完成开发的 3D Cube-H 先进封装,核心采用什么技术?
回答 1:三星计划 2027 年初完成开发的 3D Cube-H 先进封装,核心采用无凸块混合铜键合技术,目标实现 6 微米的超细互连间距,支持逻辑芯片垂直堆叠,面向 AI 与高性能计算。
问题 2:三星 3D Cube-H 先进封装,和已经量产的 3D Cube-T 最大差别在哪?
回答 2:三星 3D Cube-H 先进封装使用混合铜键合,取消微凸块,互连间距压缩到 6 微米;而 3D Cube-T 是热压键合方案,最小间距 25 微米,密度、功耗、散热能力弱于 Cube-H。
问题 3:三星开发 3D Cube-H 先进封装,主要是用来做什么样的芯片组合?
回答 3:三星开发 3D Cube-H 先进封装,主要用来垂直堆叠多颗逻辑裸片,也支持逻辑芯片和 HBM 高带宽内存异构集成,用于 AI 加速器、GPU 这类高性能算力芯片。
问题 4:三星在 2027 年初完成 3D Cube-H 先进封装开发之后,是不是马上就可以大规模量产?
回答 4:三星 2027 年初完成 3D Cube-H 先进封装开发,只是交付设计套件给客户评估、联合流片,还要走完良率、可靠性验证,不会直接进入大规模量产阶段。
【参考资料】
[2026-11-11](Samsung Reportedly Eyes Early 2027 for 3D Cube-H Advanced Packaging Development)TrendForce
[2026-11-10](三星电子计划 2027 年初完成 3D Cube-H 开发 互连间距目标约 6 微米)新浪财经
[2026-11-10](三星拟明年初完成 3D Cube-H 开发)CNMO 科技
[2026-11-10](三星加快推进先进封装技术:计划明年初完成 3D Cube-H 开发)超能网
[2026-08-04](Advanced Heterogeneous Integration)三星半导体官网
【免责声明】
本文基于 TrendForce、行业媒体以及三星半导体公开页面整理 3D Cube-H 先进封装信息,开发进度、参数指标、量产节点仍存在调整可能;最终工艺参数、交付时间、客户方案以三星官方正式公告为准;本文仅用于半导体行业技术资讯交流,不构成设备、芯片、代工相关投资建议。
