行业革新散热技术!石墨烯导热垫片破解高功率大尺寸芯片散热难题
半导体行业观察·2025-03-20 09:19
高功率芯片的散热挑战 - AI芯片功耗指数级增长导致功率密度大幅提升,以H100为例最大功耗达700W,芯片尺寸814mm²,发热引发的翘曲问题日益严重 [1] - 芯片温度每升高10℃可靠性可能降低约50%,高效散热对维持AI芯片稳定运行至关重要 [1] - 传统热界面材料(TIM)在1000mm²级以上封装中面临"泵出效应",动态形变导致热传导效率下降 [3] 热界面材料技术分层 - TIM1 5用于裸芯片与散热器直接连接,TIM1用于芯片与Lid间,TIM2用于Lid与散热器间 [2] - 传统硅脂、相变材料、铟片虽满足低BLT(≤0 3mm)和低热阻(≤0 1℃cm²/W),但无法解决CTE失配引发的0 1-0 3mm翘曲 [3] 鸿富诚石墨烯导热垫片创新 - 纵向石墨烯垫片通过超薄工艺实现BLT达0 1mm,搭配70%压缩量 [4] - 单层石墨烯理论导热系数5300W/mK,实际热阻低至0 04℃cm²/W [5] - 多孔结构设计可吸收翘曲位移,防止材料挤出,通过1000小时老化测试后热阻变化率<5% [6][7] 商业化与竞争优势 - 已实现自动化产线量产,获国内外芯片龙头认可并获"质量优秀协作奖" [8] - 相比导热硅脂:无蠕变风险、热阻更稳定、硅氧烷含量极低 [11] - 相比铟片:工艺简化无需镀金/真空回流焊,避免Void偏大等缺陷 [11] 应用场景与产业布局 - 典型应用包括AI算力芯片、智驾域控制器、高性能显卡等 [14] - 在深圳、马来西亚、泰国设生产基地,拥有完整知识产权和专利 [8] - 产品在SEMICON China等国际展会展示 [15]