9月4日消息，隨著人工智能（AI）計算帶來更高的熱能負(fù)荷，現(xiàn)有散熱材料已難以滿足需求，導(dǎo)致芯片性能下滑。 據(jù)臺媒報道，近期半導(dǎo)體業(yè)界傳出消息稱，臺積電正廣發(fā)“英雄帖”，號召設(shè)備廠與化合物半導(dǎo)體相關(guān)廠商參與，計劃將12英單晶碳化硅（SiC）應(yīng)用于散熱載板，取代傳統(tǒng)的氧化鋁、藍(lán)寶石基板或陶瓷基板。

過去SiC主要應(yīng)用在功率元件（Power Devices）、車用及儲能領(lǐng)域，如今已進(jìn)入新的發(fā)展階段，例如在AR智能眼鏡（AR Lens）鏡片及高階3D IC封裝中，需要碳化硅作為散熱材料，尤其是應(yīng)用在散熱載板這個部分。其中，3D IC 封裝的SiC應(yīng)用有兩個可能方向，首先是散熱載板，將以“導(dǎo)電型 SiC”優(yōu)先測試; 下一階段則可能在硅中介層（Silicon Interposer）導(dǎo)入半絕緣型 SiC。

從材料特性來看，SiC的熱導(dǎo)率（K值）僅次于鉆石。 陶瓷基板的熱導(dǎo)率約200~230 W/mK，而碳化硅可達(dá)400 W/mK，甚至接近500W/mK，對數(shù)據(jù)中心與AI高運(yùn)算需求而言，比傳統(tǒng)陶瓷更能滿足散熱需求。從散熱角度來說，雖然金剛石仍是理想的最終材料，但要做到12英寸晶圓規(guī)格，目前成本過高且技術(shù)尚未成熟。

碳化硅主要分為導(dǎo)電型（N型）與半絕緣型。 N 型呈現(xiàn)黃綠色半透明，而半絕緣型則接近全透明。 供應(yīng)鏈人士透露，6英寸SiC晶圓目前仍是主流、8英寸是未來擴(kuò)產(chǎn)方向，而臺積電要求的12英寸SiC若是作為中介層使用，對結(jié)構(gòu)瑕疵的要求不像傳統(tǒng)SiC那樣嚴(yán)格，但中介層的關(guān)鍵在于切割技術(shù)，如果切割技術(shù)不佳，碳化硅的表面會呈波浪狀，就無法用于先進(jìn)封裝。

然而，這是否與CoWoS下一代延伸技術(shù)CoPoS還是CoWoP有關(guān)？ 目前只知道 SiC 對臺積電來說可作為散熱材料。 業(yè)界人士認(rèn)為，SiC的應(yīng)用會因不同的封裝技術(shù)而有所不同，未來可能會有多條發(fā)展路線，目前也有一個方向是嘗試將SiC應(yīng)用在PCB上，但目前看最明確的應(yīng)用仍與AI相關(guān)。