半导体材料行业专题报告：芯片功耗提升，散热重要性凸显.pdf

半导体材料行业专题报告：芯片功耗提升，散热重要性凸显。AI 驱动高散热需求，封装材料市场预计 2027 年市场规模达 298 亿元。封装 材料成本通常会占到整体封装成本的 40%～60%，其中多种封装材料决定了 芯片散热性能的优劣，如固晶胶/膜、热界面材料（TIM）、均热片及散热器 以及底部填充料（Underfill）等。我们认为封装材料市场规模将随着高散 热性能需求进一步提升。

固晶胶向固晶胶膜升级，以应对芯片尺寸减小及高集成度需求。固晶胶作 为一种封装黏接材料，对芯片的有效散热也有重要作用。但受制于固晶胶均 匀性差、容易有树脂泄漏等缺点，随着芯片尺寸的减小，芯片在键合时的均 匀性对其缺陷率的影响也不断放大，固晶胶逐渐升级成固晶胶膜。固晶胶膜 相比固晶胶拥有时间、成本以及性能上的全面优势，其解决了固晶胶的均匀 性问题，同时省去了切割后的涂胶环节，大幅度缩减了工艺流程的时间成 本。当前市场主要由德国汉高、日本日立、日东等公司垄断，国内德邦科技 已成功打破 DAF 材料的海外垄断格局，逐渐实现国产替代。

封装散热材料是芯片热量转移的关键材料。散热材料可被分为：

1) 热界面材料（TIMs）：热界面材料用于填充芯片与热沉以及热沉与散热 器之间的空隙，以建立芯片与散热之间的导热通道，实现芯片的热量快速传 递。热界面材料对材料的性能有着极高要求，TIM1 材料必须能够承受从- 40°C 到 150°C 的极端温度循环，而温度循环 TIM2 材料的功能上限通常更 接近 120°C。热界面材料主要使用的材料包括导热油脂（2020 年市场规模 达 3.6 亿美元），以及胶膜和胶带，市场规模为 3.2 亿美元。

2) 均热片：均热片是一种半导体器件的热辐射底板，用于器件的有效散热 和热应力的减少。随着高性能计算对散热性能愈来愈高，均热片作为芯片散 热解决方案最核心的组成部分，对其性能的要求也更加严苛，产品的性能溢 价有望进一步提升。

3) 散热器：散热器与均热片的作用基本相同，主要区别为其通常由排列成 梳状的金属部件组成，梳状的部分也被称为散热片，其增加了表面面积，从 而提高了散热性能，往往散热器会与风扇或泵结合，以提供强制循环以及主 动散热的作用，以提高冷却效率。