A TSMC de Taiwan deve continuar utilizando a tecnologia convencional de microbump, em vez da ligação híbrida, para embalagem avançada que conecta memória de alta largura de banda (HBM) a aceleradores de IA, por enquanto. Dado o ciclo de desenvolvimento dos materiais relacionados, microbumps com passo mais fino devem permanecer em uso durante as fases finais do HBM4 e na fase inicial do HBM5. Segundo fontes da indústria de materiais em 2 de setembro, a TSMC solicitou a seus parceiros de materiais e equipamentos o desenvolvimento de soluções de ligação e preenchimento sob o chip para microbumps da ordem de 5 micrômetros (μm). Em outras palavras, a TSMC deseja que os microbumps atualmente utilizados na embalagem avançada se tornem ainda mais curtos e finos. Fornecedores coreanos e japoneses já iniciaram o desenvolvimento, com a produção em massa de microbumps da classe de 5μm estimada para começar no segundo semestre de 2028. Atualmente, as alturas dos bumps são de aproximadamente 15–25μm para a HBM3E (terceira geração estendida), enquanto a HBM4 está se aproximando de cerca de 10μm. Fornecedores japoneses de materiais já afirmaram ter dificuldade em garantir qualidade abaixo de 15μm. Um bump de 5μm estaria, portanto, bem abaixo do limiar atual de qualificação. A razão para tornar os bumps mais curtos e finos é o limite de altura do cubo HBM e a necessidade de maior densidade de interconexões. De acordo com as especificações JEDEC, a altura máxima da pilha HBM é de 775μm. O número de conexões I/O continua aumentando, mas a pilha total deve permanecer dentro desse limite de altura. No embalagem avançada CoWoS da TSMC, a GPU e a pilha HBM — já montadas pelo fornecedor de memória — são fixadas sobre um interposiador de silício usando microbumps. A empilhamento de 16 chips DRAM é realizado dentro do pacote HBM por empresas como SK hynix e Samsung Electronics, e não pela TSMC. Contudo, à medida que o número de interconexões no lado do acelerador aumenta, os microbumps utilizados para montar os dispositivos no CoWoS também precisam se tornar mais curtos e mais densamente empacotados. As primeiras e segundas gerações de HBM utilizavam bumps de solda relativamente grandes. À medida que o número de chips empilhados e conexões I/O aumentou, os microbumps se tornaram a abordagem predominante na geração HBM3. A SK hynix utiliza seu processo MR-MUF, no qual o preenchimento líquido é aplicado após o reflow em massa, enquanto a Samsung Electronics utiliza TC-NCF, que coloca um preenchimento em filme entre os chips antes da ligação termocompressão. A ligação híbrida tem sido discutida como o próximo passo. Ao eliminar os bumps e ligar diretamente os contatos de cobre, a interconexão pode ser tornada mais fina e significativamente mais densa. A TSMC já utiliza essa tecnologia, sob a plataforma SoIC, para empilhar chips lógicos. No entanto, o HBM ainda é fixado ao interposiador usando microbumps. A indústria tem sido relutante em abandonar um processo já comprovado em termos de rendimento, inspeção e fabricação em grande escala. Na escala de 5μm, os fabricantes precisam resolver simultaneamente problemas envolvendo preenchimento sem vazios, resíduos de fluxo e alinhamento da ligação. Dado o nível de dificuldade, a TSMC parece ter distribuído diferentes tarefas de desenvolvimento entre seus parceiros de materiais e equipamentos. A direção dentro da própria pilha HBM é semelhante. No Hot Chips 2026 no mês passado, a SK hynix indicou um roadmap segundo o qual continuará utilizando MR-MUF baseado em microbump até o HBM4 e HBM4E, em vez de adotar a ligação híbrida. A ligação direta foi posicionada como uma tecnologia para HBM5 e para pilhas com mais de 20 chips. Observadores da indústria acreditam que a decisão da JEDEC de aumentar a altura máxima da pilha HBM de 720μm para 775μm forneceu margem adicional para prolongar o uso dos microbumps. Uma fonte da indústria de materiais disse: “O pedido da TSMC para desenvolver microbumps mais finos pode ser interpretado como um sinal de que, nesta geração, ela pretende utilizar microbumps de menor perfil em vez de migrar para a ligação direta.” A fonte acrescentou: “Microbumps abaixo de 15μm já foram desenvolvidos, mas garantir sua qualidade continua sendo difícil. O principal desafio não é tanto o bump em si, mas desenvolver uma solução de preenchimento que possa suportar e qualificá-lo confiavelmente.”