碳化硅(SiC)基板

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台积电,发力SiC?
半导体芯闻· 2025-09-17 10:24
文章核心观点 - 台积电正全面转向12吋碳化硅(SiC)基板技术以应对AI/HPC时代散热挑战 逐步退出氮化镓(GaN)业务 此战略转型标志散热管理从辅助技术升级为核心竞争优势 [2][5] 半导体散热技术转型 - 传统陶瓷基板(如氧化铝/蓝宝石)热导率不足 难以满足3D堆叠/2.5D封装的高热通量需求 碳化硅基板热导率达500 W/mK 显著优于传统材料 [2] - 散热管理成为芯片制程突破关键瓶颈 尤其在高密度应用(AI加速器/AR眼镜)中直接影响安全性与稳定性 [3] 碳化硅基板技术优势 - SiC兼具高热导率(500 W/mK)/强机械性/抗热冲击性 在2.5D架构中支持水平散热 在3D堆叠中可搭配钻石/液态金属形成混合冷却方案 [4][5] - 12吋SiC基板可沿用现有晶圆产线 降低单位成本并提升制程均匀性 但需克服切片/抛光/平坦化技术挑战 [3][5] - 技术重点从电性缺陷控制转向体密度均匀性/低孔隙率/高表面平整度 以保障先进封装良率 [3] 台积电战略调整 - 2027年前逐步退出GaN业务 资源转向SiC领域 因SiC在热管理全面性与可扩展性更符合长远布局 [5] - 推动SiC跨出电力电子领域 拓展至导电型N型SiC散热基板(用于AI加速器)和半绝缘型SiC中介层(用于chiplet设计) [5] 行业竞争格局 - 钻石(热导率1000-2200 W/mK)和石墨烯(3000-5000 W/mK)因成本与规模化问题难以主流化 液态金属等替代方案存在整合性挑战 [6] - 台积电凭借12吋晶圆制造经验加速SiC平台建设 Intel则聚焦背面供电与热-功率协同设计 显示散热技术成为全球龙头厂商核心竞争力 [6]