AI算力对高导热铟片提出更高的要求

Author:导热系数测试 - DSC比热容测试 - 热膨胀系数测试 From:www.receshi.com

AI算力需求提高对芯片散热提出更高要求，随着人工智能技术的迅猛发展，对计算能力的需求呈现出快速增长
态势，在这一过程中，浮点运算的复杂性和频率持续提高，直接导致高性能芯片功耗显著攀升。高性能的AI芯片
在运行过程中会产生大量热量，如果不能及时有效地散热，不仅会影响设备的稳定运行，还可能缩短其使用寿命，
制约AI算力的进一步增长。在封装中，绝大部分热量通过封装从芯片顶部散发到散热器，
在芯片和封装之间，具有高导热性的热界面材料(TIM)可以帮助传递热量。热量实际上要经过
硅晶片-内部导热材料-CPU金属盖-外部导热材料多重传导，才能传递到散热器上。
与TIM胶相比，铟片在热量传导过程中的热阻更低，使得热量能够更加顺畅地流动，减少热量局部积聚，
从而实现更低的结温和更均匀的温度分布，且铟是一种银白色软金属，可塑性强，有较好的延展性，可压成片，
如果接触面两侧有一定的压力，能够很好地把铟夹在中间，那么散热效能更好。铟片高导热性优于TIM胶，
为高效热管理提供理想的材料基础。芯片散热需要做到“内外兼修”，
在降低能耗的同时，还需保障组件的稳定性和寿命。在大尺寸封装产品中，
铟片凭借其卓越的高导热性常被视为传统热界面材料TIM胶的替代品，其导热系数高达86W/m·K，
远高于传统TIM胶的导热性能(常用TIM胶导热系数不足10W/m·K)，为高效热管理提供理想的材料基础。
经过对比测试，铟片的高导热系数和热界面材料设计使其能够更快速、更均匀地将热源产生的热量传递到散热器，
进而提升了整个系统的散热效率。与传统在芯片表面涂TIM胶后贴盖再固化的流程不同，
铟片贴装前需要将芯片和散热盖镀金处理，并在完成贴盖后使用真空回流焊以实现固化，确保了铟片与芯片、
散热盖之间的高效热传导。

未来，单颗高性能AI芯片的热设计功耗将突破1,000W，达到传统风冷散热极限。
故在芯片封装端采取高效的散热解决方案，以满足日益迫切的散热需求来确保芯片的稳定运行和性能优化变得
至关重要。在高端处理器芯片、大功率LED以及其他高性能AI芯片应用中，FCBGA封装技术作为其中的主流，
对散热性能提出极高要求。成功实现铟片封装技术的量产，进一步优化了散热技术，为行业发展带来
显著推动。铟片封装过程管控项目包括铟片偏移，回流后的铟片覆盖率、空洞、厚度，以及散热盖背金厚度等指标。
铟片封装技术的应用不仅为半导体器件提供了可靠的热管理解决方案，
还因其优良的延展性和可定制性，满足了不同行业对高密度设计与产品定制化的需求。

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