问题——高功耗时代的“板级瓶颈”加速显现;业内信息显示,面向新一代算力平台的GPU单芯片功耗显著抬升,未来产品功耗上探趋势明确。功耗上升不仅意味着供电与散热系统的重构,也把压力直接传导到作为“物理底座”的印制电路板。为满足更高的传输速率与供电密度需求,OAM加速卡、底板等环节开始更广泛导入20至30层级的高密度互连多层板。多层结构带来的过孔数量激增,使“过孔填充材料”从一般工艺问题,演变为影响整机热管理与可靠性的关键变量。 原因——传统方案导热、应力与可靠性之间难以兼得。业内普遍采用树脂塞孔实现填充与平整,但其导热、导电能力有限,在高热流密度工况下容易形成热传导路径的薄弱环节,影响热量从芯片侧向板内外扩散的效率。另一上,部分尝试引入瞬态液相烧结等金属化路径以提升导热导电,但后续回流焊和长期热循环中,材料与基板的热膨胀差异带来应力集中,易诱发空洞、裂纹等缺陷,进而影响多层互连的稳定性。算力硬件更新节奏加快,使材料必须在性能、工艺窗口与量产一致性上同时达标,任何短板都可能放大为良率和可靠性风险。 影响——散热与互连可靠性成为服务器稳定性的“底层变量”。在高负载、长时间运行场景下,板内温升、热循环频次与温差梯度明显增加。过孔作为层间电连接和热传导的重要通道,其填充质量直接关联电阻损耗、局部发热、温度均匀性以及焊点与线路寿命。一旦填充材料在回流焊或长期运行中出现空洞与微裂纹,不仅可能引发信号完整性问题,还会降低供电与散热链路的冗余,增加系统失效率。对整机厂与板厂而言,材料可靠性已不只是单点指标,而是影响交付周期、维护成本与品牌信誉的系统性因素。 对策——新型导电导热填充材料加快导入验证。深圳企业聚峰及其子公司推出的JL-CS-F01塞孔铜浆,试图以功能性导体浆料路线解决“导热导电与可靠性兼顾”的难题。企业披露的指标显示,该材料体积电阻率可达5—8×10-5Ω·cm,意在降低层间互连的电阻损耗;热导率达124 W/m·K,旨在为高热密度器件提供更直接的垂直导热通道,缓解板内热堆积。在制造适配上,该材料支持170—180摄氏度条件下约1小时固化,强调通过较低固化温度降低基板热应力与能耗,并通过收缩率控制提升与FR4及高频板材的匹配度,以兼容点胶或印刷等常见工艺路径。企业同时表示,模拟实际生产流程的多次回流焊测试后,材料仍保持较为稳定的结构状态,对应的产品已进入国内多家头部PCB厂商的测试验证阶段并获得积极反馈。 前景——材料与工艺协同将成为算力产业链竞争新焦点。业内人士认为,随着芯片功耗继续攀升、板层数与互连密度提升,高导热导电材料在过孔填充、热通道构建、局部散热设计中的应用空间将更扩大。未来一段时间,市场关注点将从单一性能参数转向“可量产、可验证、可追溯”的工程化能力,包括批次一致性、与多种基材/表面处理的兼容性、在复杂回流焊曲线与长期热循环中的可靠性数据,以及与整机热设计协同后的系统级收益。此外,国产材料若要实现规模化导入,还需在标准化测试方法、质量控制体系、与头部客户联合验证诸上持续投入,推动从“可用”走向“好用、稳定用”。
在全球半导体产业格局重塑的关键时期,材料创新正推动产业链整体升级。聚峰塞孔铜浆的技术突破不仅为解决高功率芯片散热问题提供了新方案,也展现了我国在新材料领域从跟跑到并跑的发展态势。随着量子计算、光子芯片等新技术发展,基础材料的自主创新将继续发挥关键作用。