TSMC فی الحال HBM پیکجنگ کے لیے Hybrid Bonding کے بجائے Microbumps استعمال کرے گا، سپلائرز کو 5μm ڈیولپمنٹ کا ٹاسک ملا تائیوان کی TSMC سے توقع ہے کہ وہ فی الحال Hybrid Bonding کے بجائے روایتی Microbump ٹیکنالوجی استعمال کرتی رہے گی، جو High-Bandwidth Memory (HBM) کو AI accelerators کے ساتھ جوڑنے والی advanced packaging کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ متعلقہ مٹیریلز کے ڈیولپمنٹ سائیکل کو مدنظر رکھتے ہوئے، finer-pitch Microbumps کی توقع ہے کہ وہ HBM4 کے بعد کے مراحل اور HBM5 کے ابتدائی مرحلے تک استعمال میں رہیں گے۔ 2 ستمبر کو مٹیریلز انڈسٹری کے ذرائع کے مطابق، TSMC نے اپنے مٹیریلز اور آلات کے شراکت داروں سے تقریباً 5-micrometer (μm)-کلاس bumps کے لیے bonding اور underfill حل تیار کرنے کو کہا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، TSMC چاہتا ہے کہ advanced packaging میں استعمال ہونے والے موجودہ Microbumps مزید چھوٹے اور finer ہو جائیں۔ کوریائی اور جاپانی سپلائرز نے ڈیولپمنٹ شروع کر دی ہے، اور 5μm-class bumps کی mass productionکے 2028 کی دوسری ششماہی میں شروع ہونے کا اندازہ ہے۔ فی الحال، تیسرے-generation extended HBM، یعنی HBM3E، کے لیے bump heights تقریباً 15–25μm ہیں، جبکہ HBM4 تقریباً 10μm کے قریب پہنچ رہا ہے۔ جاپانی مٹیریلز سپلائرز پہلے ہی کہہ چکے ہیں کہ وہ 15μm سے کم پر quality کی ضمانت دینے میں مشکل محسوس کرتے ہیں۔ اس لیے 5μm bump موجودہ qualification threshold سے بہت نیچے ہو گا۔ Bumps کو مزید چھوٹا اور finer بنانے کی وجہ HBM cube کی height limit اور اعلیٰ interconnect density کی ضرورت ہے۔ JEDEC specifications کے تحت، زیادہ سے زیادہ HBM stack height 775μm ہے۔ I/O connections کی تعداد میں اضافہ جاری ہے، لیکن مجموعی stack کو اسی height limit کے اندر رہنا لازمی ہے۔ TSMC کی advanced CoWoS packaging میں، GPU اور HBM stack—جو پہلے ہی memory سپلائر کی جانب سے assemble کیا جا چکا ہوتا ہے—microbumps کی مدد سے silicon interposer پر mount کیے جاتے ہیں۔ 16 DRAM dies کی stacking خود HBM package کے اندر SK hynix اور Samsung Electronics جیسی کمپنیوں کے ذریعے کی جاتی ہے، نہ کہ TSMC کے ذریعے۔ تاہم، جیسے جیسے accelerator side پر interconnects کی تعداد بڑھتی ہے، CoWoS میں devices کو mount کرنے کے لیے استعمال ہونے والے Microbumps کو بھی مزید چھوٹا اور زیادہ گھنا ہونا پڑتا ہے۔ پہلی اور دوسری generation کے HBM میں نسبتاً بڑے solder bumps استعمال کیے گئے۔ جیسے جیسے stacked dies اور I/O connections کی تعداد بڑھی، HBM3 generation کے آس پاس Microbumps مرکزی طریقہ بن گئے۔ SK hynix نے اپنا MR-MUF process استعمال کیا ہے، جس میں mass reflow کے بعد liquid underfill لگایا جاتا ہے، جبکہ Samsung Electronics نے TC-NCF استعمال کیا ہے، جس میں thermocompression bonding سے پہلے dies کے درمیان film-type underfill رکھا جاتا ہے۔ Hybrid bonding کو اگلے قدم کے طور پر زیرِ غور لایا گیا ہے۔ Bumps کو ختم کر کے اور copper pads کو براہِ راست bond کر کے interconnect کو مزید پتلا اور نمایاں طور پر زیادہ گھنا بنایا جا سکتا ہے۔ TSMC پہلے ہی اس ٹیکنالوجی کو SoIC platform کے تحت logic chips کی stacking کے لیے استعمال کر رہا ہے۔ تاہم، HBM ابھی بھی interposer کے ساتھ Microbumps کے ذریعے جوڑا جاتا ہے۔ انڈسٹری ایک ایسے process کو ترک کرنے سے ہچکچا رہی ہے جو yield، inspection اور high-volume manufacturing کے لحاظ سے پہلے ہی ثابت شدہ ہے۔ 5μm scale پر، manufacturers کو void-free underfill، residual flux اور bonding alignment سے متعلق مسائل کو بیک وقت حل کرنا ہوگا۔ مشکل کی اس سطح کو دیکھتے ہوئے، معلوم ہوتا ہے کہ TSMC نے اپنے مٹیریلز اور آلات کے شراکت داروں کے درمیان مختلف ڈیولپمنٹ ٹاسکس تقسیم کر دیے ہیں۔ HBM stack کے اندرونی سمت میں بھی رجحان اسی طرح ہے۔ گزشتہ ماہ Hot Chips 2026 میں، SK hynix نے ایک roadmap پیش کیا جس کے تحت وہ Hybrid Bonding اپنانے کے بجائے HBM4 اور HBM4E تک Microbump-based MR-MUF استعمال کرتا رہے گا۔ Direct bonding کو HBM5 اور 20 سے زائد dies والے stacks کے لیے ٹیکنالوجی کے طور پر پوزیشن کیا گیا۔ انڈسٹری کے ناظمین کا ماننا ہے کہ JEDEC کے زیادہ سے زیادہ HBM stack height کو 720μm سے بڑھا کر 775μm کرنے کے فیصلے نے Microbumps کے استعمال کو بڑھانے کے لیے اضافی گنجائش فراہم کر دی ہے۔ مٹیریلز انڈسٹری کے ایک ذریعے نے کہا، “TSMC کی طرف سے finer Microbumps کی ڈیولپمنٹ کی درخواست کو اس سگنل کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے کہ وہ اس generation کے لیے Direct Bonding پر منتقل ہونے کے بجائے کم height والے Microbumps استعمال کرنے کا ارادہ رکھتا ہے۔” ذرائع نے مزید کہا، “15μm سے کم Microbumps پہلے ہی تیار کیے جا چکے ہیں، لیکن ان کی quality کی ضمانت دینا ابھی بھی مشکل ہے۔ اصل چیلنج bump خود اتنا نہیں، بلکہ ایسا underfill حل تیار کرنا ہے جو اسے قابلِ اعتماد طور پر support اور qualify کر سکے۔”