智能時代

散熱為何成為“生死線”？

大規(guī)模AI部署的浪潮下，高算力服務(wù)器、數(shù)字基建等大型應(yīng)用需要大量千瓦級乃至兆瓦級的功率器件，而AI手機、AI PC等端側(cè)產(chǎn)品滲透率的提升，又對微型化的功率器件提出了更高的要求。

同樣，在新能源汽車、5G基站、工業(yè)電源等場景中，功率器件作為電能轉(zhuǎn)換的“心臟”，其性能直接決定系統(tǒng)效率。然而，隨著器件功率密度飆升，散熱問題已成為制約行業(yè)發(fā)展的核心瓶頸之一。

數(shù)據(jù)顯示，功率器件溫度每升高10℃，其壽命可能縮短50%以上，極端情況下甚至會引發(fā)系統(tǒng)失效。同時電子器件中，因過熱造成的器件失效占所有故障原因的50%以上。在電動汽車領(lǐng)域，功率模塊的散熱效率直接影響整車續(xù)航；在數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器電源的散熱能力關(guān)乎運營成本與穩(wěn)定性。

長電科技三大技術(shù)提供散熱解決方案

深耕半導體封裝領(lǐng)域數(shù)十年，長電科技通過材料革新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化與工藝升級，構(gòu)建了多維度散熱解決方案：

智能熱仿真設(shè)計平臺

集成AI算法結(jié)合系統(tǒng)級協(xié)同仿真，可預(yù)判熱點分布，結(jié)合多物理場仿真結(jié)果優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料組合，縮短研發(fā)周期的同時提供最佳設(shè)計方案。

圖1 仿真圖片

高導熱封裝材料矩陣

針對不同的客戶需求在芯片貼裝，芯片互連及結(jié)構(gòu)包封層面都有對應(yīng)的材料庫及相應(yīng)成熟工藝可供選擇。其中芯片貼裝部分有高導熱的壓力/無壓力燒結(jié)材料，無鉛擴散焊等材料；芯片互聯(lián)可以提供引線鍵合、凸點、基板RDL及銅Clip等方案；結(jié)構(gòu)包封材料方面可提供適配結(jié)溫高達200°C，熱導率大于3W/mK的模塑封材料。

多面散熱結(jié)構(gòu)

與傳統(tǒng)底部散熱方案相比，長電科技提供的頂部散熱面外露直連方案可以極大的縮短散熱通路；同時，在此基礎(chǔ)上長電科技還可以提供多芯片集成方案的雙面散熱結(jié)構(gòu)。

圖2 頂部散熱及雙面散熱結(jié)構(gòu)圖

未來藍圖

從被動散熱到主動熱管理

面向下一代功率器件需求，長電科技正加速布局前沿技術(shù)，包括通過納米流體冷卻技術(shù)提升散熱效率；通過異構(gòu)集成熱管理，實現(xiàn)溫度-功耗動態(tài)調(diào)節(jié)。

“我們的目標不僅是通過封裝技術(shù)提升散熱效果，更為系統(tǒng)的高可靠性、高轉(zhuǎn)換效率賦能?！遍L電科技副總裁, 工業(yè)和智能應(yīng)用事業(yè)部總經(jīng)理金宇杰表示。

結(jié)語

在功率器件邁向千瓦級、微型化的進程中，散熱技術(shù)已從幕后走向臺前。長電科技憑借雄厚的專利儲備和業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)工程團隊，持續(xù)為行業(yè)提供從芯片到系統(tǒng)的全鏈路熱管理方案。未來，我們期待與合作伙伴共同開啟高效能、低能耗的電子新時代。

長電科技是全球領(lǐng)先的集成電路制造與技術(shù)服務(wù)提供商，向全球半導體客戶提供全方位、一站式芯片成品制造解決方案，涵蓋微系統(tǒng)集成、設(shè)計仿真、晶圓中測、芯片及器件封裝、成品測試、產(chǎn)品認證以及全球直運等服務(wù)。公司在中國、韓國和新加坡?lián)碛邪舜笊a(chǎn)基地和兩大研發(fā)中心，并在全球設(shè)有20多個業(yè)務(wù)機構(gòu)，為客戶提供緊密的技術(shù)合作與高效的產(chǎn)業(yè)鏈支持。

長電科技擁有先進和全面的芯片成品制造技術(shù)，包括晶圓級封裝（WLP）、2.5D/3D封裝、系統(tǒng)級封裝（SiP）、倒裝芯片封裝、引線鍵合封裝及傳統(tǒng)封裝先進化解決方案，廣泛應(yīng)用于汽車電子、人工智能、高性能計算、高密度存儲、網(wǎng)絡(luò)通信、智能終端、工業(yè)與醫(yī)療、功率與能源等領(lǐng)域。