HW-PCM80赋能先进AI芯片封装:3D堆叠封装的热管理革新
先进AI芯片封装技术(如3D堆叠封装、Chiplet封装)的快速发展,实现了芯片算力的大幅提升,但也导致封装内部热量堆积问题愈发严重。3D堆叠封装中,多颗芯片垂直堆叠,热量需穿过多层结构导出,传统导热材料因热阻高、界面填充能力不足,难以满足封装内部的高效热传导需求。HW-PCM80相变导热材料凭借优异的界面浸润性、高导热系数及良好的柔韧性,在AI芯片先进封装领域实现热管理革新,为3D堆叠封装等先进技术的落地提供核心支撑。

AI芯片先进封装的散热痛点主要集中在三个方面:一是3D堆叠导致热量叠加,封装内部温度梯度大,局部高温易引发芯片性能衰减;二是芯片与基板、散热器之间存在微观间隙,传统导热材料难以完全填充,形成热传导瓶颈;三是封装内部空间狭小,导热材料需具备超薄特性,同时要适应芯片运行过程中的温度循环应力。某国产AI芯片企业在研发3D堆叠封装的高算力芯片时,就因封装内部散热问题,导致芯片满负载运行时核心温度突破110℃,无法通过可靠性测试。
HW-PCM80的产品特性精准契合先进封装的热管理需求。其相变后呈半液态,具备优异的界面浸润性,能充分填充封装内部的微观间隙,彻底排除界面空气,大幅降低界面热阻;8.0W/m·K的高导热系数可快速导出堆叠芯片产生的热量,缓解热堆积问题;0.2mm的超薄定制能力,能完美适配封装内部的狭小空间;同时,该材料具备良好的柔韧性,能适应芯片运行过程中的温度循环应力,避免界面剥离。此外,HW-PCM80无挥发、无腐蚀性,不会对封装内部的精密元器件造成污染,保障芯片的长期可靠性。
该国产AI芯片企业在引入HW-PCM80后,对3D堆叠封装方案进行了优化。工程师根据芯片堆叠结构,定制了0.25mm厚的HW-PCM80片材,贴装于堆叠芯片顶层与封装散热器之间,同时在芯片与基板的间隙填充少量HW-PCM80导热膏,构建全方位热传导通道。经过测试,优化后的封装方案使芯片满负载运行温度降至88℃,较原有方案降低22℃,成功通过可靠性测试;经过500次温度循环测试(-40℃至125℃),封装内部无任何界面剥离、材料老化现象;长期满负载运行1000小时后,芯片性能无衰减,封装密封性良好。
随着AI芯片封装技术向更高集成度发展,封装内部的热管理难度将持续加大。HW-PCM80凭借在界面填充、高导热效率与柔韧性等方面的突出优势,将成为先进AI芯片封装的核心热管理材料,助力国产AI芯片在算力与可靠性上实现双重突破。
