碳化硅为芯片散热提供了新路径。近日，华为公开两项专利，内容均涉及碳化硅散热技术。无独有偶，此前外媒曾报道，英伟达在其新一代Rubin处理器的设计过程中，将CoWoS先进封装的中间基板材料从硅更换为碳化硅，以提升散热性能，并预计将于2027年大规模使用。
受消息影响，9月19日，碳化硅概念开盘走强，天富能源(600509.SH)率先涨停，天通股份(600330.SH)、长飞光纤(601869.SH)等随后也封住涨停。
芯片散热有了新的答案
公开信息显示，华为公布的两项专利均采用碳化硅做填料，有效提高了电子设备的导热能力。其中，《导热组合物及其制备方法和应用》应用领域包括电子元器件的散热和封装芯片(基板、散热盖)；《一种导热吸波组合物及其应用》应用领域包括电子元器件、电路板。
据了解，碳化硅材料具有优异的导热性能，仅次于金刚石。碳化硅的热导率达到500W/mK，相比之下，硅的热导率仅为约150W/mK，陶瓷基板的热导率约为200W/mK~230W/mK。此外，碳化硅的热膨胀系数与芯片材料高度契合，不仅可以高效散热，还能保证封装的稳定性。
目前，AI芯片的功率不断提升，这使得散热问题成为各大科技企业亟须攻克的难题。英伟达GPU芯片功率从H200的700W提升至B300的1400W，而CoWoS封装技术又将多个芯片(如处理器、存储器等)高密度地堆叠集成在一个封装内，显著缩小了封装面积，这对芯片封装散热提出了更高要求。
此外，中介层的散热能力成为AI芯片瓶颈，在Rubin系列芯片中，集成HBM4的多芯片产品功率已经接近2000W。
东方证券在研报中指出，中介层是CoWoS封装平台的核心部件之一，目前主要由硅材料制造。随着英伟达GPU芯片功率的增大，将众多芯片集成到硅中介层将导致更多散热需求，而如果采用导热率更好的碳化硅中介层，其散热片尺寸有望大幅缩小，优化整体封装尺寸。
相关数据显示，使用碳化硅中介层后，可使GPU芯片的结温降低20℃~30℃，散热成本降低30%，有效防止芯片过热降频，保证芯片的算力稳定输出。因此，碳化硅有望成为解决高功率芯片散热瓶颈的理想材料。
应用场景持续扩容，国内企业抢占新增长极
目前，碳化硅应用领域从电力电子扩展至封装散热，打开了市场增量空间。根据东吴证券的测算，以英伟达H100 3倍光罩的2500mm²中介层为例，假设12英寸碳化硅晶圆可生产21个3倍光罩尺寸的中介层，160万张H100如果未来替换成碳化硅中介层，则对应76190张衬底需求。
国内方面，已有多家上市公司在碳化硅领域有所布局，未来有望持续受益。天岳先进(688234.SH)在互动平台表示，公司已供应应用于功率器件、射频器件的碳化硅衬底材料。此外，天岳先进还布局了光波导、TF-SAW滤波器、散热部件等新兴领域的碳化硅产品及技术。
三安光电(600703.SH)表示，公司的碳化硅光学衬底产品与AI/AR眼镜领域的国内外终端厂商、光学元件厂商紧密合作，并向多家客户小批量交付。三安光电同时指出，公司正持续优化光学参数，未来AI/AR眼镜等领域的新应用将成为公司碳化硅业务新的增长极。
晶盛机电(300316.SZ)在接受调研时透露，公司碳化硅衬底材料业务已实现6至8英寸碳化硅衬底规模化量产与销售；8 英寸碳化硅衬底技术和规模处于国内前列。同时公司积极推进碳化硅衬底在全球的客户验证，已获取部分国际客户批量订单。此外，晶盛机电已实现12英寸导电型碳化硅单晶生长技术突破，成功长出12英寸碳化硅晶体。
碳化硅散热成为市场热点，碳化硅概念也受到资金高度关注。9月19日，碳化硅概念开盘走强。截至中午收盘配资股票软件开发，天通股份、天富能源、长飞光纤等股涨停，东尼电子(603595.SH)涨7.18%，立霸股份(603519.SH)涨5.61%。
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