在全球算力持續(xù)攀升、芯片功率密度不斷突破的科技浪潮中，高效熱管理已成為制約半導(dǎo)體器件性能釋放的核心瓶頸，而基礎(chǔ)材料的性能升級(jí)則是突破這一瓶頸的關(guān)鍵抓手。近日，江蘇超芯星半導(dǎo)體有限公司接連披露兩項(xiàng)碳化硅（SiC）襯底材料領(lǐng)域的重要技術(shù)成果，不僅將碳化硅材料實(shí)測熱導(dǎo)率推至 560W/(m?K) 的業(yè)界新高度，更創(chuàng)新性推出方形碳化硅散熱晶片，實(shí)現(xiàn)從材料性能標(biāo)桿到應(yīng)用解決方案的全維度升級(jí)，為人工智能、汽車電子、數(shù)據(jù)中心等尖端領(lǐng)域的高效散熱需求提供了全新路徑。

作為半導(dǎo)體領(lǐng)域核心基礎(chǔ)材料之一，高純度碳化硅憑借優(yōu)異的熱穩(wěn)定性與導(dǎo)熱性能，長期被視為高端熱管理方案的核心載體，其室溫下的理論熱導(dǎo)率普遍被行業(yè)認(rèn)知為 420-490W/(m?K)，而實(shí)際量產(chǎn)產(chǎn)品的性能則受工藝、缺陷控制等因素限制存在明顯分層。

普通商業(yè)碳化硅產(chǎn)品熱導(dǎo)率僅能達(dá)到 200-330W/(m?K)，即便行業(yè)領(lǐng)先水平產(chǎn)品也僅維持在 350-430W/(m?K) 區(qū)間，難以滿足下一代高功率芯片的散熱訴求。

此次超芯星推出的碳化硅襯底經(jīng)客戶專業(yè)設(shè)備嚴(yán)格測試，實(shí)測熱導(dǎo)率達(dá)到 560W/(m?K)，遠(yuǎn)超行業(yè)現(xiàn)有水平與理論認(rèn)知區(qū)間下限，標(biāo)志著其在特定技術(shù)路徑下實(shí)現(xiàn)了碳化硅材料熱性能的跨越式突破，為設(shè)備在高負(fù)載工況下穩(wěn)定運(yùn)行提供核心材料支撐，尤其適配人工智能大模型訓(xùn)練、大型數(shù)據(jù)中心算力集群、高階自動(dòng)駕駛實(shí)時(shí)決策等對(duì)熱管理有極致要求的尖端應(yīng)用場景，同時(shí)也為未來高端半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)創(chuàng)新開辟了空間，可推動(dòng)器件在功率設(shè)計(jì)上進(jìn)一步突破，助力產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn) “更高算力、更低能耗” 的發(fā)展目標(biāo)。

在實(shí)現(xiàn)材料性能突破的基礎(chǔ)上，超芯星進(jìn)一步聚焦實(shí)際應(yīng)用場景的痛點(diǎn)，推出方形碳化硅散熱晶片，完成從“材料性能優(yōu)化”到“應(yīng)用解決方案深化”的關(guān)鍵跨越。傳統(tǒng)碳化硅襯底多采用圓形結(jié)構(gòu)，而芯片封裝、功率模塊等終端產(chǎn)品普遍為矩形布局，這種形態(tài)錯(cuò)配會(huì)導(dǎo)致圓形襯底邊緣材料利用率不足，同時(shí)熱量在傳導(dǎo)過程中易出現(xiàn)分布不均、局部熱點(diǎn)聚集等問題，間接削弱了材料本身的散熱性能。
針對(duì)這一行業(yè)共性難題，超芯星延續(xù)560W/mK高熱導(dǎo)率卓越性能的基礎(chǔ)上，推出方形碳化硅散熱晶片。其一，空間利用率大幅提升，方形結(jié)構(gòu)可完美契合終端產(chǎn)品的矩形設(shè)計(jì)，減少邊緣材料浪費(fèi)，讓單位面積內(nèi)的散熱效能充分釋放；其二，熱流管理更趨優(yōu)化，熱量能夠從芯片核心區(qū)域向方形晶片四邊均勻、快速擴(kuò)散，有效規(guī)避局部熱點(diǎn)形成，進(jìn)一步保障器件運(yùn)行穩(wěn)定性；其三，封裝適配性顯著增強(qiáng)，尤其適配高功率半導(dǎo)體模塊、先進(jìn)封裝器件及下一代電力電子器件，可滿足不同高端場景對(duì)集成度與散熱效率的雙重嚴(yán)苛要求。

隨著AI、算力等需求的不斷增長，碳化硅的應(yīng)用潛力將會(huì)被逐漸挖掘，在產(chǎn)業(yè)中占據(jù)更加重要的地位。