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碳化硅凭什么成为芯片散热新贵?华为英伟达争相押注背后逻辑揭秘

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当芯片功耗突破1400W,传统散热材料在高温下"力不从心"时,碳化硅(SiC)凭借其"天生神力"杀入散热战场。华为、英伟达等科技巨头近期密集布局,A股概念股9月以来平均涨幅超25%,融资资金单月加仓超3亿元——这场散热革命究竟为何由碳化硅引领?

当芯片功耗突破1400W,传统散热材料在高温下"力不从心"时,碳化硅(SiC)凭借其"天生神力"杀入散热战场。华为、英伟达等科技巨头近期密集布局,A股概念股9月以来平均涨幅超25%,融资资金单月加仓超3亿元——这场散热革命究竟为何由碳化硅引领?

物理特性决定"天选之子"地位

碳化硅的热导率高达500W/mK,是硅的3倍、陶瓷基板的2倍,仅次于金刚石。其热膨胀系数仅4.5×10⁻⁶/K,与芯片材料硅高度匹配,可承受600℃极端温度而不变形。更关键的是其宽禁带(2.2-3.3eV)特性,在2000W高功率场景下仍能保持稳定导热,这对AI芯片、5G基站等"发热重灾区"堪称"雪中送炭"。

巨头布局验证技术路径价值

华为近期公布两项碳化硅散热专利,其中《导热组合物及其制备方法和应用》明确将碳化硅作为填料用于芯片基板散热,而《一种导热吸波组合物及其应用》则拓展至电路板领域。无独有偶,英伟达计划在2027年量产的新一代Rubin处理器中,将CoWoS封装的中介层材料由硅替换为碳化硅。据测算,采用碳化硅中介层可使GPU结温降低20-30℃,散热成本减少30%,有效避免高算力芯片因过热导致的降频问题。

市场热度背后是产业逻辑重构

A股市场已给出强烈信号:天岳先进、露笑科技等头部企业9月涨幅超30%,通富微电单月获融资加仓7.01亿元。这一现象级行情背后,是碳化硅在散热领域的场景扩张——从传统的功率器件、射频器件,延伸至AI服务器、光模块、新能源汽车逆变器等新兴场景。据东吴证券测算,仅英伟达H100系列芯片若全面采用碳化硅中介层,年需求量就将突破7.6万片,对应市场规模超百亿元。

技术突破打开成长天花板

当前碳化硅散热应用正突破传统瓶颈。晶盛机电已实现12英寸碳化硅单晶生长技术突破,时代电气建成2.5万片/年6英寸产线。在应用端,三安光电的碳化硅热沉材料进入送样阶段,天岳先进则布局TF-SAW滤波器、光波导等新兴散热场景。更值得关注的是,碳化硅散热与先进封装的协同效应——在CoWoS等高密度封装中,碳化硅中介层可缩小散热模块体积30%以上,这对寸土寸金的AI芯片封装具有革命性意义。

未来挑战与投资逻辑

尽管前景广阔,碳化硅散热仍面临加工成本高、脆性大等挑战。但正如东方证券所言,当芯片功率突破2000W时,碳化硅的散热优势将无可替代。投资者可关注三条主线:一是具备12英寸碳化硅衬底量产能力的企业,二是掌握先进封装散热设计的企业,三是拥有碳化硅散热专利组合的头部厂商。这场由物理特性驱动的技术革命,正在重构芯片散热的价值版图。

风险提示:技术迭代风险、产能扩张不及预期、下游需求波动。

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