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

AIGC动态1周前发布 admin
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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

 

文章摘要


【关 键 词】 芯片散热石墨烯热阻翘曲

随着AI技术的快速发展,高算力AI芯片的需求激增,芯片功耗的指数级增长与物理尺寸的线性扩展之间的矛盾日益突出,导致功率密度大幅提升。以H100芯片为例,其最大功耗可达700W,长时间高功率运转引发的发热和翘曲问题愈发严重,传统热界面材料体系已接近承受极限。研究表明,芯片温度每升高10℃,其可靠性可能降低约50%,因此高效散热成为维持AI芯片稳定运行的关键。

在芯片热传导体系中,热界面材料(TIM)被功能化区分为不同层级,包括TIM1.5、TIM1和TIM2。传统硅脂、相变导热材料和铟片虽然满足低BLT和低热阻的要求,但在面对材料热膨胀系数(CTE)失配引发的结构形变时,依然存在挑战。特别是大尺寸封装中,动态形变会降低TIM材料的热传导效率,并引发“泵出效应”,威胁产品的可靠性寿命。

鸿富诚作为国内热界面材料领域的领先企业,通过取向工艺成功开发出纵向石墨烯导热垫片,解决了高功率大尺寸芯片的散热难题。该垫片通过超薄工艺制程,BLT可达0.1mm,热阻低至0.04℃cm²/W,并能够快速适应界面局部形变,防止材料从界面被挤出,保证长期使用可靠性。此外,石墨烯导热垫片通过了严苛的1000小时高温、高低温冲击和双85老化测试,热阻变化率均小于5%,显著优于常规热界面材料。

与传统的导热硅脂和铟片相比,石墨烯导热垫片具有显著优势。它没有蠕变和泵出风险,高弹性贴合应对大尺寸芯片翘曲问题,热界面规则完整,热量传导均匀无热点。长时间高温运行不会变干,长周期老化热阻更稳定。此外,石墨烯导热垫片工艺简单,可实现自动化贴装,节省封装时间和设备投入成本,避免了铟片封装工艺中的诸多问题。

鸿富诚的石墨烯导热垫片已在AI算力芯片、智驾域控制器、高性能游戏显卡和浸没式液冷等场景中得到广泛应用,并获得了国内外多家芯片行业龙头企业的认可。该产品的成功开发不仅解决了高功率大尺寸芯片的散热难题,也为未来芯片散热技术的发展提供了新的方向。

原文和模型


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【原文作者】 半导体行业观察
【摘要模型】 deepseek-v3
【摘要评分】 ★★★★☆

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