英伟达、台积电考虑使用SiC作为未来先进封装中介层
摘要
英伟达计划在新一代GPU芯片的先进封装环节中采用12英寸碳化硅衬底，最晚将在2027年导入。AI算力芯片发展面临CoWoS封装散热难题，SiC因其优异的热导率和结构强度，有望成为未来CoWoS interposer的最适宜替代材料。如CoWoS未来采用SiC，中国大陆SiC产业链有望重点受益。
英伟达、台积电考虑使用SiC作为未来先进封装中介层
英伟达计划在新一代GPU芯片的先进封装环节中采用12英寸碳化硅衬底，最晚将在2027年导入。台积电也计划将12英寸碳化硅应用于散热载板和中介层，以应对AI和数据中心芯片的热管理需求。
为何英伟达和台积电亟需解决CoWoS散热问题
AI芯片功率持续上升，对散热提出更高要求。芯片发展遭遇“功耗墙”制约，散热是核心制约之一。AI芯片与HBM存储紧密结合，热量堆积可能产生更多问题。AI芯片因高速链接需求，基本上离不开CoWoS封装。在高功率趋势下，CoWoS中介层已面临多项挑战。
为何SiC成为CoWoS interposer主要考虑对象
SiC有望成为未来CoWoS发展中Interposer最优解。CoWoS核心价值在于interposer的连通作用，Interposer当前与未来面临热管理、结构刚性等难题。SiC在性能与可行性两方面的优势，有望成为未来CoWoS interposer的最适宜替代材料。金刚石仍难以匹配芯片制造工艺，使其目前还难以成为Interposer的选择。SiC在散热和结构强度等关键指标上优于当前的Si材质。SiC通孔有望实现高深宽比，进一步契合先进封装未来高速、降温方向。SiC在结构强度上也胜于Si，减少此前开裂、翘曲等问题。SiC在Interposer上的应用有望进一步扩展未来先进封装的性能边界。
为何中国大陆SiC有望重点受益
CoWoS需求巨大，如替换成SiC将有望激发巨大市场增量。中国大陆在SiC衬底的投入较大，具备产业优势。中国大陆SiC具备生产成本和下游支持的优势。
SiC衬底、设备相关企业概况
- 晶盛机电：SiC设备、衬底双布局，大力布局衬底产能，率先进入12英寸领域。
- 晶升股份：专注长晶设备，外延至相关设备，SiC相关设备齐全，率先布局CoWoS领域，长晶炉设备积累深厚。
- 天岳先进（A+H）：SiC衬底龙头企业，行业技术先行者，获全球客户认可。
- 三安光电：从衬底到器件全面布局，与意法强强结合，助力公司在SiC领域的综合实力。
- 天科合达（未上市）：中国衬底主要企业，衬底销量破百万。
- 南砂晶圆（未上市）：深耕衬底领域，技术团队实力雄厚。
- 河北同光（未上市）：与中科院合作专注衬底领域业务。
- 其他相关企业：通威股份、天富能源、华纬科技、宇晶股份等。
投资建议
虽然材料替换仍需产业和技术的进一步推进，但我们认为趋势上SiC有较大的可能获得一个全新巨大的增长机遇，SiC衬底与设备公司有望重点受益。受益标的：晶盛机电、晶升股份、天岳先进、三安光电、通威股份、天富能源、华纬科技、宇晶股份等。
风险提示
