碳化硅為芯片散熱提供了新路徑。近日，華為公開兩項(xiàng)專利，內(nèi)容均涉及碳化硅散熱技術(shù)。無獨(dú)有偶，此前外媒曾報(bào)道，英偉達(dá)在其新一代Rubin處理器的設(shè)計(jì)過程中，將CoWoS先進(jìn)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(jì)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(qiáng)，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(xiàng)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(dá)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(dá)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(gè)芯片（如處理器、存儲器等）高密度地堆疊集成在一個(gè)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(bào)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(dá)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(kuò)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(kuò)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(dá)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(gè)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(jī)電在接受調(diào)研時(shí)透露，公司碳化硅襯底材料業(yè)務(wù)已實(shí)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(shí)公司積極推進(jìn)碳化硅襯底在全球的客戶驗(yàn)證，已獲取部分國際客戶批量訂單。此外，晶盛機(jī)電已實(shí)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(diǎn)，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(qiáng)。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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