電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）當(dāng)大模型訓(xùn)練推動(dòng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器集群滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng) 5G 基站的高頻信號在城市各個(gè)角落持續(xù)發(fā)射，當(dāng)光伏逆變器在戶外高溫中堅(jiān)守能源轉(zhuǎn)換崗位，熱管理已然成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心命題。

熱管理失效的代價(jià)是巨大的：芯片降頻、系統(tǒng)宕機(jī)、設(shè)備壽命縮短、碳排放激增，正成為全行業(yè)的共同痛點(diǎn)。面對這一挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)孤立的散熱設(shè)計(jì)難以為繼，產(chǎn)業(yè)需要的是能夠跨越芯片、設(shè)備、系統(tǒng)各層級，考慮全局的熱管理解決方案。
01 AI大爆炸時(shí)代

電子產(chǎn)業(yè)的熱管理挑戰(zhàn)與時(shí)代命題

AI 的滲透正在重塑每一個(gè)電子細(xì)分領(lǐng)域，也讓散熱挑戰(zhàn)呈指數(shù)級放大。無論是主流消費(fèi)電子、5G 基站，還是數(shù)據(jù)中心、光伏設(shè)備，盡管應(yīng)用場景各異，但高功率密度、小型化集成帶來的散熱問題已成為橫跨各電子領(lǐng)域的共同挑戰(zhàn)。并且，對于數(shù)據(jù)中心和光伏設(shè)備而言，受系統(tǒng)成本與維護(hù)成本約束，7×24 小時(shí)運(yùn)行可靠性以及嚴(yán)苛環(huán)境適應(yīng)性，也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就必須考量的關(guān)鍵因素。

如今，研發(fā)人員需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的各個(gè)階段，以及整個(gè)產(chǎn)品生命周期里，對熱管理予以高度重視。

在芯片層面，先進(jìn)封裝使芯片從 2D 向 2.5D、3D 的堆疊架構(gòu)演進(jìn)，熱量被困在更小的空間內(nèi)。對于應(yīng)用于芯片的界面導(dǎo)熱材料而言，核心挑戰(zhàn)歸結(jié)為兩點(diǎn)：一是材料導(dǎo)熱性能，通常需要高導(dǎo)熱系數(shù)、低熱阻，并兼顧二者之間的平衡，實(shí)現(xiàn)難度很大；二是“長期可靠性”，大尺寸芯片在反復(fù)高低溫?zé)嵫h(huán)中會(huì)產(chǎn)生不均勻翹曲，對界面材料持續(xù)施加應(yīng)力—— 芯片在高低溫?zé)嵫h(huán)中反復(fù)變形，對界面材料施加循環(huán)應(yīng)力，傳統(tǒng)導(dǎo)熱材料面臨失效風(fēng)險(xiǎn)。

在模組層面，高速光通信模塊和可再生能源領(lǐng)域的功率模塊均面臨嚴(yán)苛的散熱挑戰(zhàn)。高速光通信模塊從 400G 向 800G、1.6T 甚至 3.2T 升級，微小的模塊空間內(nèi)需要實(shí)現(xiàn)高效熱傳導(dǎo)，對材料的導(dǎo)熱性能提出極致要求；光伏逆變器的 IGBT、碳化硅功率模塊不僅要解決模塊內(nèi)功率器件的散熱問題，同時(shí)需在戶外嚴(yán)苛環(huán)境下 7×24 小時(shí)運(yùn)行，并應(yīng)對極寒、酷熱、振動(dòng)、腐蝕與機(jī)械疲勞等多重考驗(yàn)。

在設(shè)備層面，最迫切的需求來自數(shù)據(jù)中心。當(dāng)前，PUE（Power Usage Effectiveness，電源使用效率）已成為數(shù)據(jù)中心能源效率的核心指標(biāo)，直觀反映冷卻、電源損耗、照明及配套基礎(chǔ)設(shè)施的額外能源消耗量，幫助數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商精準(zhǔn)掌握能源使用效率。根據(jù)山西證券發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心低 PUE 數(shù)據(jù)研究》，從典型數(shù)據(jù)中心的能耗占比來看，制冷系統(tǒng)占比達(dá) 40%，在各類能耗中僅次于 IT 設(shè)備。

進(jìn)入 AI 時(shí)代，一臺 AI 服務(wù)器的功耗較傳統(tǒng)服務(wù)器翻倍增長。在這種情況下，傳統(tǒng)液冷技術(shù)出現(xiàn)換熱效率與能耗的雙重失配，不僅導(dǎo)致制冷成本非線性激增，更引發(fā)散熱不均、性能降頻和可靠性風(fēng)險(xiǎn)，服務(wù)器散熱開始轉(zhuǎn)向冷板式和浸沒式冷卻。更值得關(guān)注的是，傳統(tǒng)的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已逼近物理極限，無論是風(fēng)冷的風(fēng)道優(yōu)化，還是水冷的結(jié)構(gòu)改造，都無法從根本上解決 “高功率密度 + 小型化” 的核心矛盾，材料層面的技術(shù)革新，成為電子產(chǎn)業(yè)突破熱管理瓶頸的唯一破局點(diǎn)。

02 OEM需求深潛

電子應(yīng)用全場景的“熱設(shè)計(jì)”博弈

從材料供應(yīng)商的視角來看，客戶的需求邏輯正在發(fā)生深刻變革。陶氏公司消費(fèi)品解決方案全球戰(zhàn)略市場總監(jiān)楚敏思敏銳地捕捉到了這一變化，她表示：“過去材料是‘輔材’，客戶采購時(shí)與材料廠商接觸頻次低，甚至有時(shí)候只需對接代工廠即可。但現(xiàn)在，熱管理材料成為制約他們發(fā)展的關(guān)鍵材料，能否選擇到最合適的導(dǎo)熱材料，并且更早地將熱管理材料方案結(jié)合進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，決定了他們能否更快推出產(chǎn)品搶占市場先機(jī)。熱管理材料廠商開始被邀請進(jìn)入客戶核心供應(yīng)商的討論圈層。”

當(dāng)前，OEM 廠商的散熱焦慮具有高度的行業(yè)共性，其核心訴求已從 “單純的導(dǎo)熱散熱” 升級為 “全生命周期的熱管理解決方案”：如何在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的熱傳導(dǎo)與熱耗散，突破設(shè)備性能的算力瓶頸？如何保證熱管理材料在長期使用中保持性能穩(wěn)定，抵御高低溫循環(huán)、振動(dòng)、腐蝕、老化等多重考驗(yàn)，提升設(shè)備的可靠性與使用壽命？如何讓熱管理方案與產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝深度融合，實(shí)現(xiàn)降本增效，提升產(chǎn)品的市場競爭力？如何讓熱管理方案兼顧綠色低碳，契合“雙碳”目標(biāo)與行業(yè)政策要求？這些共性訴求，成為 OEM 廠商選擇熱管理材料供應(yīng)商時(shí)的核心考量標(biāo)準(zhǔn)。

而在共性之外，電子各細(xì)分領(lǐng)域的熱管理材料差異化訴求同樣鮮明，這種差異化源于各領(lǐng)域的設(shè)備特性、應(yīng)用場景與技術(shù)發(fā)展階段，例如：

• AI 數(shù)據(jù)中心與服務(wù)器廠商的核心訴求是超高導(dǎo)熱效率與液冷系統(tǒng)適配性，迫切需要低阻、高可靠的界面導(dǎo)熱材料與環(huán)保、兼容、高效的液冷材料，以應(yīng)對超高功耗散熱需求；
• 先進(jìn)半導(dǎo)體封裝廠商聚焦低應(yīng)力、低揮發(fā)性、高粘接性的導(dǎo)熱材料，解決 2.5D/3D 封裝、Flip Chip、CoWoS 等先進(jìn)封裝工藝中的芯片翹曲、界面分離等問題，保障芯片長期可靠性；
• 消費(fèi)電子廠商的核心需求是散熱與多功能融合，追求導(dǎo)熱、密封、防水、減震、輕薄一體化解決方案，兼顧設(shè)備性能與用戶體驗(yàn)；
• 可再生能源廠商則需要耐高低溫、抗油腐蝕、耐候性強(qiáng)的熱管理材料，適配戶外嚴(yán)苛工況環(huán)境，保障設(shè)備全生命周期穩(wěn)定運(yùn)行；
• 通信設(shè)備廠商的訴求則是高導(dǎo)熱率與小型化的平衡，在微小的設(shè)備空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效散熱，保障 5G/6G 信號穩(wěn)定傳輸。

市場需求的變化，也推動(dòng)熱管理材料技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)兩大核心趨勢：一是材料體系的多元化與高性能化，從有機(jī)硅到碳納米管，從石墨、石墨烯到復(fù)合導(dǎo)熱材料，熱管理材料體系不斷豐富，導(dǎo)熱率持續(xù)突破，同時(shí)材料綜合性能持續(xù)優(yōu)化，低阻、低揮發(fā)、高可靠成為核心發(fā)展方向；二是解決方案的系統(tǒng)化與定制化，單一導(dǎo)熱材料已無法滿足 OEM 廠商需求，市場需要從芯片級、模組級到系統(tǒng)級的全鏈路熱管理方案，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱、密封、保護(hù)、粘接、屏蔽的協(xié)同發(fā)力，同時(shí)根據(jù)不同領(lǐng)域、不同客戶的個(gè)性化需求，提供定制化材料與解決方案設(shè)計(jì)。

陶氏公司消費(fèi)品解決方案電子業(yè)務(wù)部亞太區(qū)技術(shù)服務(wù)與研發(fā)總監(jiān)李大超博士表示：“更復(fù)雜的挑戰(zhàn)在于，行業(yè)邊界正在消融。比如，機(jī)器人賽道同時(shí)涌入消費(fèi)電子巨頭和傳統(tǒng)汽車供應(yīng)商；汽車廠商以消費(fèi)電子的速度迭代產(chǎn)品…… 當(dāng)終端設(shè)備設(shè)計(jì)復(fù)雜度提升至一定程度時(shí)，單一公司無法解決這一系統(tǒng)性挑戰(zhàn)，材料廠商和下游客戶聯(lián)動(dòng)會(huì)更加頻繁緊密，這要求材料供應(yīng)商具備跨行業(yè)的技術(shù)儲備和快速響應(yīng)能力，以更優(yōu)質(zhì)的散熱材料助力下游客戶打造具備市場競爭力的最新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。”

相較于全球其他國家和地區(qū)，中國市場的獨(dú)特之處在于對創(chuàng)新速度的極致追求，一個(gè)直觀的體現(xiàn)是國內(nèi)廠商會(huì)快速采用新材料開發(fā)創(chuàng)新性應(yīng)用。相比之下，國外市場相對保守，往往由個(gè)別頭部客戶主導(dǎo)技術(shù)路線，而后才能逐步形成規(guī)?；袌鰬?yīng)用。

03 陶氏公司DOW? Cooling Science

—— 從材料供應(yīng)到系統(tǒng)賦能

在算力時(shí)代的熱管理挑戰(zhàn)面前，陶氏公司憑借全球領(lǐng)先的材料科學(xué)技術(shù)、本土化的研發(fā)創(chuàng)新能力、全場景的解決方案布局，以及對電子產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域需求的深度理解，構(gòu)建起覆蓋電子產(chǎn)業(yè)全價(jià)值鏈的熱管理材料體系。2025 年 11 月，陶氏公司全球首個(gè) “熱管理材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Cooling Science Studio）” 在上海陶氏中心揭幕；2026 年 3 月，增設(shè)汽車智能化平臺（Mobility Intelligence Lab）。該實(shí)驗(yàn)室的正式啟用，標(biāo)志著陶氏公司在熱管理材料領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

依托 Cooling Science Studio，陶氏打造了獨(dú)有的 “DOW? Cooling Science” 熱管理材料科學(xué)平臺，將材料研發(fā)、應(yīng)用測試、客戶共創(chuàng)、工藝優(yōu)化深度融合，為半導(dǎo)體先進(jìn)封裝、AI 數(shù)據(jù)中心與服務(wù)器、通信與光模塊、消費(fèi)電子、可再生能源、汽車智能化與具身智能等領(lǐng)域，提供定制化、系統(tǒng)化、全生命周期的熱管理解決方案，彰顯出陶氏公司在熱管理材料領(lǐng)域的技術(shù)廣度與深度。

綜合而言，DOW? Cooling Science支持了一個(gè)全新的商業(yè)合作模式——陶氏公司的團(tuán)隊(duì)與客戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的早期就進(jìn)行共創(chuàng)，將材料方案嵌入熱設(shè)計(jì)前端，幫助客戶加速產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。依托陶氏熱管理材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可以將材料驗(yàn)證前移到設(shè)計(jì)階段，幫助客戶在設(shè)計(jì)早期就完成材料篩選和方案優(yōu)化，減少后期反復(fù)修改；加快從“想法”到“樣件”的轉(zhuǎn)化速度，壓縮整體開發(fā)周期。此外，相比單一的材料測試，陶氏公司更強(qiáng)調(diào)“材料+結(jié)構(gòu)+工藝”的系統(tǒng)驗(yàn)證，幫助客戶一次性解決多個(gè)問題，降低系統(tǒng)級試錯(cuò)成本。

從材料本身來講，陶氏公司也擁有品類豐富、應(yīng)用廣泛的熱管理產(chǎn)品矩陣，且針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的特有熱管理需求不斷推陳出新，讓各個(gè)前沿領(lǐng)域都能找到適配的冷卻解決方案。例如在今年慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展（productronica China）期間，陶氏公司就針對上述領(lǐng)域展出了數(shù)十款創(chuàng)新材料解決方案，體現(xiàn)出該公司在導(dǎo)熱冷卻、界面粘接、密封保護(hù)等方面的核心優(yōu)勢。

面向數(shù)據(jù)中心冷卻領(lǐng)域

·DOWFROST? LC 25 冷板冷卻液面向當(dāng)前滲透率最高的冷板式液冷架構(gòu)，聚焦解決銅基微通道在高流速、長周期運(yùn)行下的流動(dòng)腐蝕問題。隨著冷板設(shè)計(jì)從折疊式向 3D 微通道持續(xù)演進(jìn)，管路尺寸不斷收窄，哪怕極其輕微的腐蝕或沉積，都會(huì)迅速推升流阻、削弱換熱效率，甚至影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。DOWFROST? LC 25 通過針對性的抑制體系，在保障高效換熱的同時(shí)，顯著延緩材料劣化和性能衰減，實(shí)現(xiàn)更長的使用壽命和更低的全生命周期維護(hù)成本。

·另一款DOWSIL? ICL-1100浸沒冷卻液則面向更長遠(yuǎn)的未來，閃點(diǎn)高于200°C，以高安全性和優(yōu)異熱傳導(dǎo)性能，實(shí)現(xiàn)將服務(wù)器整機(jī)浸沒入液體運(yùn)行的極致散熱應(yīng)用場景。

面向數(shù)據(jù)中心電源和 AI 服務(wù)器熱管理應(yīng)用

• DOWSIL? TC-5960 導(dǎo)熱硅脂，具備 6.0W/m?K 導(dǎo)熱系數(shù)及 0.04℃?cm2/W 超低熱阻，優(yōu)異抗泵出性能適配裸芯片界面散熱；
• DOWSIL? TC-5888 導(dǎo)熱硅脂，擁有 5.2W/m?K 導(dǎo)熱率，界面厚度可達(dá) 0.02mm，無溶劑配方可替代傳統(tǒng)熱墊片；
• DOWSIL? TC-3080 導(dǎo)熱凝膠，以 7.0W/m?K 導(dǎo)熱系數(shù)和高溫高濕穩(wěn)定性，為服務(wù)器長期高負(fù)載運(yùn)行保駕護(hù)航；
• DOWSIL? TC-7006 導(dǎo)熱泥擁有7.5 W/m·K高導(dǎo)熱率，支持單組份室溫儲存，兼具易重工和優(yōu)異抗垂流特性，適配印刷和點(diǎn)膠工藝，完美替代傳統(tǒng)導(dǎo)熱墊片。

面向 400G/800G/1.6T 光模塊導(dǎo)熱應(yīng)用

• DOWSIL? TC-3065 導(dǎo)熱凝膠，以 6.5W/m?K 導(dǎo)熱率及極低小分子揮發(fā)物含量，保障高速光模塊穩(wěn)定傳輸；
• DOWSIL? TC-3120 導(dǎo)熱凝膠，憑借 12W/m?K 卓越導(dǎo)熱性能和極低揮發(fā)物特性，進(jìn)一步提升光模塊運(yùn)行性能。

面向智能手機(jī)、智能穿戴、無人機(jī)等消費(fèi)電子領(lǐng)域

• DOWSIL? TC-3035 S 導(dǎo)熱凝膠，具備 4.0W/m?K 導(dǎo)熱系數(shù)，超柔軟特性有助于應(yīng)力釋放與減震，在高溫高濕、冷熱沖擊等惡劣環(huán)境下保持長期傳熱可靠性；
• DOWSIL? TC-3076導(dǎo)熱凝膠擁有7.0 W/m·K導(dǎo)熱系數(shù)，作為一款室溫可固化、超低BLT的導(dǎo)熱凝膠，其最小BLT<50μm，且易于返修，這為功率芯片與存儲模塊提供了可靠應(yīng)力釋放和優(yōu)異傳熱。

面向先進(jìn)半導(dǎo)體封裝

• TIM 1 高效導(dǎo)熱材料和芯片封裝膠粘劑，主打中高導(dǎo)熱率與低熱阻，良好粘附性可兼容其他封裝材料，其中 DOWSIL? ME-1603 導(dǎo)熱膠粘劑導(dǎo)熱率約 3W/m?K，超低揮發(fā)性適用于芯片散熱與散熱蓋粘合；
• 創(chuàng)新有機(jī)硅熱熔技術(shù)，憑借卓越應(yīng)力釋放能力降低封裝體翹曲，對多種基材具備牢固粘接強(qiáng)度，DOWSIL? SHF-7300S300T 有機(jī)硅熱熔薄膜可利用真空壓合技術(shù)實(shí)現(xiàn)大面積壓模應(yīng)用；
• 完整微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）封裝方案，涵蓋豐富有機(jī)硅產(chǎn)品選擇，符合嚴(yán)苛環(huán)保法規(guī)要求，DOWSIL? ME-1445 膠粘劑作為無溶劑型高模量方案，適用于傳感器芯片粘接與外蓋貼合；
• 用于 QFN 膠帶的有機(jī)硅粘合劑，專為芯片封裝制程設(shè)計(jì)，在電子器件高溫制程中提供可靠的保護(hù)、固定與遮蔽，確保精密工藝穩(wěn)定運(yùn)行。

李大超博士強(qiáng)調(diào)：“陶氏公司不僅是材料供應(yīng)商，更是為各行業(yè)提供熱管理一站式解決方案的合作伙伴。上海 Cooling Science Studio 的成立，打造了在中國市場與客戶共創(chuàng)的平臺，其有三大核心價(jià)值：一是為客戶提供具備差異化競爭優(yōu)勢的創(chuàng)新方案，以先進(jìn)封裝為例，陶氏不只是關(guān)注導(dǎo)熱，而是提供覆蓋導(dǎo)熱、粘接、應(yīng)力釋放及環(huán)保合規(guī)的完整解決方案；二是為客戶提供創(chuàng)新融合的系統(tǒng)化視角，通過整合陶氏在電子行業(yè)、熱管理領(lǐng)域的全系列解決方案，賦能客戶創(chuàng)新；三是共同提升陶氏與客戶的研發(fā)速度，通過在芯片、模組和設(shè)備端與客戶開展早期合作，與客戶共同成長?！?/p>

楚敏思進(jìn)一步表示：“中國的產(chǎn)業(yè)鏈非常完整，我們的材料研發(fā)出來后能直接送到客戶實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，再送至工廠前線組裝，效率極高；我們在中國研發(fā)的產(chǎn)品，不僅服務(wù)中國市場，還輻射全球市場，中國已成為陶氏公司熱管理材料重要的創(chuàng)新中心?！?/p>

04 未來圖景 ——

材料賦能，讓 AI“冷靜”前行

當(dāng) AI 成為電子產(chǎn)業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)算力密度、功率密度、小型化成為技術(shù)突破的核心指標(biāo)，熱管理不再是單一的材料問題，散熱能力決定了性能的邊界。而且，熱管理的創(chuàng)新與 AI 技術(shù)一樣永無止境。以數(shù)據(jù)中心散熱為例，從風(fēng)冷到液冷的趨勢已十分明確，但冷板式和浸沒式技術(shù)仍在并行發(fā)展，需要設(shè)備廠商和像陶氏這樣的材料科學(xué)公司攜手探索高效散熱技術(shù)的性能邊界。

陶氏公司此次重磅發(fā)布DOW? Cooling Science，這不是一次性的投資，而是一項(xiàng)持續(xù)深化的戰(zhàn)略，讓熱管理材料科技成為算力時(shí)代電子產(chǎn)業(yè)不可或缺的 “隱形基礎(chǔ)設(shè)施”。