2.5D先进封装散热挑战与创新解决方案
2025-11-03
19:10:11
来源: 互联网
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在芯片制程红利见顶的当下，2.5D封装以三维“架桥”的集成方式，成为“超越摩尔”时代的高性能计算核心驱动力。然而，这种密集集成也催生了根本性的散热挑战——热量在微小空间内剧烈堆积，已从一项设计考量，演变为决定芯片性能上限与可靠性的核心瓶颈。
01. 2.5D 封装散热的三重挑战
2.5D 封装的异构集成架构，使得热量传递路径与热应力分布呈现出前所未有的复杂性，主要面临三大核心挑战：热流密度剧增；堆叠高度差致界面材料泵出；芯片翘曲致界面接触不良。
02. 热界面材料决定散热效率的关键枢纽
在整个散热链条中，热界面材料作为连接热源与散热结构的 "热桥"，其性能直接决定了 60% 以上的界面热阻，成为破解散热难题的核心环节。
在芯片与散热盖之间的核心界面，材料面临的考验：不仅需要超高导热率以应对剧烈升温，还必须具备卓越的顺应性来补偿芯片翘曲与多芯粒高度差。传统高性能硅脂的“泵出”效应与铟片复杂的焊接工艺，均难以在可靠性与大尺寸兼容性上同时胜任。而在散热盖与外部散热器的接口，技术要求则转向系统集成友好性，更侧重材料的压缩回弹性、装配便利性与长期稳定性。
综上，从应对内部微观形变到满足外部宏观装配，热界面材料的全面创新已成为推动先进封装散热能力突破的关键。
03. 鸿富诚石墨烯导热垫片： 2.5D 封装TIM1 界面的创新突破
材料特性：三大核心优势重塑散热能力
针对 2.5D 封装热界面材料的核心痛点，鸿富诚基于纵向取向工艺开发的石墨烯导热垫片，构建了 "高导热 + 抗翘曲 + 长稳定" 的创新解决方案，成为突破散热瓶颈的理想选择。
高导热：通过特殊工艺制备，鸿富诚石墨烯导热垫片导热性能实现130W/mK，热阻可低至 0.04℃・cm²/W；
高回弹：优异柔韧性与回弹性，最大可实现 70% 的压缩量；
长期可靠：石墨烯本身有极强的化学惰性，配合工艺设计，杜绝了传统材料的泵出、干涸与蠕变问题。
精准应用：直击 2.5D 封装核心痛点
将鸿富诚石墨烯导热垫片应用于封装，直接覆盖 GPU、HBM 等核心芯片背面，可实现三重关键价值：
跨高度差热传导：高可压缩性同时自适应填充不同高度，消除难以覆盖的散热死角；
抑制翘曲影响：柔性结构吸收热机械应力，避免界面分离产生的热阻跃升，保障长期散热稳定；
简化工艺成本：无需镀金、回流焊等工序，相较于铟片等材料大幅降低生产投入与时间成本。
在算力为王的时代，鸿富诚以材料创新打破散热难题，释放2.5D封装潜力，为AI、HPC与数据中心注入持续动力。
2.5D 封装的异构集成架构，使得热量传递路径与热应力分布呈现出前所未有的复杂性，主要面临三大核心挑战：热流密度剧增；堆叠高度差致界面材料泵出；芯片翘曲致界面接触不良。
02. 热界面材料决定散热效率的关键枢纽
在整个散热链条中，热界面材料作为连接热源与散热结构的 "热桥"，其性能直接决定了 60% 以上的界面热阻，成为破解散热难题的核心环节。
在芯片与散热盖之间的核心界面，材料面临的考验：不仅需要超高导热率以应对剧烈升温，还必须具备卓越的顺应性来补偿芯片翘曲与多芯粒高度差。传统高性能硅脂的“泵出”效应与铟片复杂的焊接工艺，均难以在可靠性与大尺寸兼容性上同时胜任。而在散热盖与外部散热器的接口，技术要求则转向系统集成友好性，更侧重材料的压缩回弹性、装配便利性与长期稳定性。
综上，从应对内部微观形变到满足外部宏观装配，热界面材料的全面创新已成为推动先进封装散热能力突破的关键。
03. 鸿富诚石墨烯导热垫片： 2.5D 封装TIM1 界面的创新突破
材料特性：三大核心优势重塑散热能力
针对 2.5D 封装热界面材料的核心痛点，鸿富诚基于纵向取向工艺开发的石墨烯导热垫片，构建了 "高导热 + 抗翘曲 + 长稳定" 的创新解决方案，成为突破散热瓶颈的理想选择。
高导热：通过特殊工艺制备，鸿富诚石墨烯导热垫片导热性能实现130W/mK，热阻可低至 0.04℃・cm²/W；
高回弹：优异柔韧性与回弹性，最大可实现 70% 的压缩量；
长期可靠：石墨烯本身有极强的化学惰性，配合工艺设计，杜绝了传统材料的泵出、干涸与蠕变问题。
精准应用：直击 2.5D 封装核心痛点
将鸿富诚石墨烯导热垫片应用于封装，直接覆盖 GPU、HBM 等核心芯片背面，可实现三重关键价值：
跨高度差热传导：高可压缩性同时自适应填充不同高度，消除难以覆盖的散热死角；
抑制翘曲影响：柔性结构吸收热机械应力，避免界面分离产生的热阻跃升，保障长期散热稳定；
简化工艺成本：无需镀金、回流焊等工序，相较于铟片等材料大幅降低生产投入与时间成本。
在算力为王的时代，鸿富诚以材料创新打破散热难题，释放2.5D封装潜力，为AI、HPC与数据中心注入持续动力。
官网 Https://hfcsz.com 深圳市鸿富诚新材料股份有限公司
咨询热线 0755-27327247
责任编辑：Ace
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