碳化硅為芯片散熱提供了新路徑。近日，華為公開兩項專利，內(nèi)容均涉及碳化硅散熱技術(shù)。無獨有偶，此前外媒曾報道，英偉達在其新一代Rubin處理器的設(shè)計過程中，將CoWoS先進封裝的中間基板材料從硅更換為碳化硅，以提升散熱性能，并預(yù)計將于2027年大規(guī)模使用。受消息影響，9月19日，碳化硅概念開盤走強，天富能源率先漲停，天通股份、長飛光纖等隨后也封住漲停。

芯片散熱有了新的答案

公開信息顯示，華為公布的兩項專利均采用碳化硅做填料，有效提高了電子設(shè)備的導(dǎo)熱能力。其中，《導(dǎo)熱組合物及其制備方法和應(yīng)用》應(yīng)用領(lǐng)域包括電子元器件的散熱和封裝芯片（基板、散熱蓋）；《一種導(dǎo)熱吸波組合物及其應(yīng)用》應(yīng)用領(lǐng)域包括電子元器件、電路板。

據(jù)了解，碳化硅材料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，僅次于金剛石。碳化硅的熱導(dǎo)率達到500W/mK，相比之下，硅的熱導(dǎo)率僅為約150W/mK，陶瓷基板的熱導(dǎo)率約為200W/mK~230W/mK。此外，碳化硅的熱膨脹系數(shù)與芯片材料高度契合，不僅可以高效散熱，還能保證封裝的穩(wěn)定性。

目前，AI芯片的功率不斷提升，這使得散熱問題成為各大科技企業(yè)亟須攻克的難題。英偉達GPU芯片功率從H200的700W提升至B300的1400W，而CoWoS封裝技術(shù)又將多個芯片（如處理器、存儲器等）高密度地堆疊集成在一個封裝內(nèi)，顯著縮小了封裝面積，這對芯片封裝散熱提出了更高要求。

此外，中介層的散熱能力成為AI芯片瓶頸，在Rubin系列芯片中，集成HBM4的多芯片產(chǎn)品功率已經(jīng)接近2000W。

東方證券在研報中指出，中介層是CoWoS封裝平臺的核心部件之一，目前主要由硅材料制造。隨著英偉達GPU芯片功率的增大，將眾多芯片集成到硅中介層將導(dǎo)致更多散熱需求，而如果采用導(dǎo)熱率更好的碳化硅中介層，其散熱片尺寸有望大幅縮小，優(yōu)化整體封裝尺寸。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，使用碳化硅中介層后，可使GPU芯片的結(jié)溫降低20℃~30℃，散熱成本降低30%，有效防止芯片過熱降頻，保證芯片的算力穩(wěn)定輸出。因此，碳化硅有望成為解決高功率芯片散熱瓶頸的理想材料。

應(yīng)用場景持續(xù)擴容，國內(nèi)企業(yè)搶占新增長極

目前，碳化硅應(yīng)用領(lǐng)域從電力電子擴展至封裝散熱，打開了市場增量空間。根據(jù)東吳證券的測算，以英偉達H100 3倍光罩的2500mm2中介層為例，假設(shè)12英寸碳化硅晶圓可生產(chǎn)21個3倍光罩尺寸的中介層，160萬張H100如果未來替換成碳化硅中介層，則對應(yīng)76190張襯底需求。

國內(nèi)方面，已有多家上市公司在碳化硅領(lǐng)域有所布局，未來有望持續(xù)受益。天岳先進在互動平臺表示，公司已供應(yīng)應(yīng)用于功率器件、射頻器件的碳化硅襯底材料。此外，天岳先進還布局了光波導(dǎo)、TF-SAW濾波器、散熱部件等新興領(lǐng)域的碳化硅產(chǎn)品及技術(shù)。

三安光電表示，公司的碳化硅光學(xué)襯底產(chǎn)品與AI/AR眼鏡領(lǐng)域的國內(nèi)外終端廠商、光學(xué)元件廠商緊密合作，并向多家客戶小批量交付。三安光電同時指出，公司正持續(xù)優(yōu)化光學(xué)參數(shù)，未來AI/AR眼鏡等領(lǐng)域的新應(yīng)用將成為公司碳化硅業(yè)務(wù)新的增長極。

晶盛機電在接受調(diào)研時透露，公司碳化硅襯底材料業(yè)務(wù)已實現(xiàn)6至8英寸碳化硅襯底規(guī)?；慨a(chǎn)與銷售；8 英寸碳化硅襯底技術(shù)和規(guī)模處于國內(nèi)前列。同時公司積極推進碳化硅襯底在全球的客戶驗證，已獲取部分國際客戶批量訂單。此外，晶盛機電已實現(xiàn)12英寸導(dǎo)電型碳化硅單晶生長技術(shù)突破，成功長出12英寸碳化硅晶體。

碳化硅散熱成為市場熱點，碳化硅概念也受到資金高度關(guān)注。9月19日，碳化硅概念開盤走強。截至中午收盤，天通股份、天富能源、長飛光纖等股漲停，東尼電子漲7.18%，立霸股份漲5.61%。

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