先进封装驱动TIM散热需求,石墨烯与液态金属迎机遇

  • 来源:国投证券
  • 发布时间:2026/08/11
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国防军工行业:先进封装系列1,TIM——散热链路“引路人”.pdf

随着AI大模型训练与推理需求爆发,算力基础设施的热管理挑战日益严峻,导热界面材料(TIM)作为散热链路的关键环节,正迎来技术迭代与市场扩张的双重机遇。本报告基于华为韬定律提出的背景,深入剖析先进封装技术对散热材料的新要求,指出TIM在降低接触热阻、提升散热效率方面的核心作用。技术驱动与市场增量报告指出,韬定律以“时间缩微”为核心,推动芯片3D堆叠与密度提升,进而加剧散热压力。英伟达Rubin架构功耗的大幅提升,促使散热方案从风冷向全液冷演进,并带动石墨烯、液态金属等高性能TIM材料的应用。同时,1.6T/3.2T光模块的加速商用,使得光模块内外散热需求爆发,进一步拓宽了TIM的应用场景。据预测...

韬定律引领散热技术变革

随着半导体产业进入后摩尔时代,传统几何缩微路径遭遇物理极限与成本瓶颈。2026年5月,华为提出韬(τ)定律,以“时间缩微”替代“几何缩微”,通过逻辑折叠、全栈协同及系统重构等技术,系统性降低时间常数,实现晶体管密度与能效的跃升。在这一背景下,芯片3D堆叠与晶体管密度的持续提升,使得先进封装成为关键路径,同时也对玻璃基板、导热界面材料(TIM)等新兴材料提出了更高要求。TIM作为填充材料接合面微空隙、减少传热热阻的核心介质,其性能直接决定了芯片结温与系统散热效率,已成为制约高功率芯片性能释放的关键因素。

AI算力与光通信驱动市场扩容

逻辑芯片与光通信领域的散热需求爆发,为TIM行业带来显著增量。在逻辑芯片方面,英伟达Rubin架构功耗持续攀升,标准版单芯片热设计功耗约1800W,Ultra版更是达到3600W,两代机型均采用45℃温水全液冷机柜作为标准化散热方案。其中,Vera Rubin标准版选用高导热石墨烯TIM,兼顾性能、稳定性与成本;Rubin Ultra则采用“液态金属+镀金均热腔+微通道冷板”方案以追求极限散热。在光通信领域,1.6T光模块加速商用,3.2T产品蓄势待发,电子芯片与光器件作为核心热源,对模块内外散热提出严苛要求,推动耐插拔导热复合材料及低渗油导热凝胶的应用。

高端材料迭代与国产替代加速

传统硅胶、硅脂等材料难以满足高热流密度需求,液态金属与石墨烯复材成为前沿探索核心。液态金属凭借优异导热系数与柔软性,适配高应力释放需求;石墨烯则因超高径厚比,能在低添加量下构建有效导热网络。尽管美日德国际巨头在高端市场占据垄断地位,但中国厂商在石墨烯TIM和液态金属领域研发成果显著,逐步打破海外垄断。随着高附加值创新产品放量,国内相关企业盈利能力有望提升。预计至2031年,全球TIM市场规模将增长至41.48亿美元,中国市场将达到21.64亿美元,AI与辅助驾驶是主要增长驱动力。

编辑:流星雨
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