智能時(shí)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(jí)乃至兆瓦級(jí)的功率器件，而AI手機(jī)、AI PC等端側(cè)產(chǎn)品滲透率的提升，又對(duì)微型化的功率器件提出了更高的要求。

同樣，在新能源汽車(chē)、5G基站、工業(yè)電源等場(chǎng)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(wèn)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?xí)l(fā)系統(tǒng)失效。同時(shí)電子器件中，因過(guò)熱造成的器件失效占所有故障原因的50%以上。在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，功率模塊的散熱效率直接影響整車(chē)?yán)m(xù)航；在數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器電源的散熱能力關(guān)乎運(yùn)營(yíng)成本與穩(wěn)定性。

長(zhǎng)電科技三大技術(shù)提供散熱解決方案

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

智能熱仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)

集成AI算法結(jié)合系統(tǒng)級(jí)協(xié)同仿真，可預(yù)判熱點(diǎn)分布，結(jié)合多物理場(chǎng)仿真結(jié)果優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料組合，縮短研發(fā)周期的同時(shí)提供最佳設(shè)計(jì)方案。

圖1 仿真圖片

高導(dǎo)熱封裝材料矩陣

針對(duì)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(duì)應(yīng)的材料庫(kù)及相應(yīng)成熟工藝可供選擇。其中芯片貼裝部分有高導(dǎo)熱的壓力/無(wú)壓力燒結(jié)材料，無(wú)鉛擴(kuò)散焊等材料；芯片互聯(lián)可以提供引線鍵合、凸點(diǎn)、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(dá)200°C，熱導(dǎo)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(zhǎng)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(shí)，在此基礎(chǔ)上長(zhǎng)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(lái)藍(lán)圖

從被動(dòng)散熱到主動(dòng)熱管理

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

“我們的目標(biāo)不僅是通過(guò)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。”長(zhǎng)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(yǔ)

在功率器件邁向千瓦級(jí)、微型化的進(jìn)程中，散熱技術(shù)已從幕后走向臺(tái)前。長(zhǎng)電科技憑借雄厚的專(zhuān)利儲(chǔ)備和業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)工程團(tuán)隊(duì)，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(lái)，我們期待與合作伙伴共同開(kāi)啟高效能、低能耗的電子新時(shí)代。

長(zhǎng)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(dǎo)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(jì)仿真、晶圓中測(cè)、芯片及器件封裝、成品測(cè)試、產(chǎn)品認(rèn)證以及全球直運(yùn)等服務(wù)。公司在中國(guó)、韓國(guó)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(gè)業(yè)務(wù)機(jī)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(zhǎng)電科技擁有先進(jìn)和全面的芯片成品制造技術(shù)，包括晶圓級(jí)封裝（WLP）、2.5D/3D封裝、系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）、倒裝芯片封裝、引線鍵合封裝及傳統(tǒng)封裝先進(jìn)化解決方案，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子、人工智能、高性能計(jì)算、高密度存儲(chǔ)、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。