先进封装系列1：TIM——散热链路“引路人”

2026年08月10日国防军工 证券研究报告 先进封装系列1：TIM--散热链路“引路人” 投资评级领先大市-A维持评级 韬定律牵引散热需求释放，TIM等材料迎来重大发展机遇 导热界面材料（TIM）是一种用于填充两种材料接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞的材料，通过减少传热热阻以提高散热性能。2026年5月华为提出韬（τ）定律，以“时间缩微”替代“几何缩微”，持续压缩信号传播时延，实现晶体管密度、性能、能效的跃升。芯片层在3D堆叠和晶体管密度持续提升的背景下，先进封装推动散热需求快速提升，对玻璃基板、TIM等新兴材料提出更高要求。 逻辑芯片/光通信散热需求爆发，TIM或迎百亿元增量市场 1、逻辑芯片领域，英伟达Rubin架构功耗持续提升，两代Rubin机型均采用45℃温水全液冷机柜作为唯一标准化散热方案。Vera Rubin标准版选用高导热石墨烯TIM，兼具性能充足、稳定性极强、成本可控三大优势，可满足2000W级别散热需求，性能接近液态金属的80%。RubinUltra或选用“液态金属+镀金均热腔+微通道冷板”方案，面向超大规模训练集群，追求极限散热能力TIM也将陆续采用石墨烯、液态金属等导热系数更高的先进材料。 2、光通信领域，从1.6T光模块加速规模商用，到3.2T及更高速率产品蓄势待发，电子芯片、TOSA/ROSA是光模块核心热源，光模块内外均对散热提出较高要求，TIM有望重点受益。 3、市场规模方面，根据QYResearch预测，在AI和辅助驾驶等新兴领域推动下，2031年，全球TIM市场规模增长至41.48亿美元，中国TIM市场增长至21.64亿美元。 杨雨南分析师SAC执业证书编号：S1450525060003yangyn6@sdicsc.com.cn 国产厂商陆续打破海外垄断，高端产品有望推动盈利能力提升 冯鑫分析师SAC执业证书编号：S1450525090001fengxin2@sdicsc.com.cn 美日德国际材料巨头依托多年研发沉淀，已在TIM高端市场形成一定的垄断地位，中国TIM企业后来居上，多家中国TIM厂商打破海外垄断，尤其在石墨烯TIM和液态金属等新材料领域研发成果显著。未来伴随石墨烯导热垫片、金属碳基复合材料等高附加值的创新产品持续放量增长，TIM相关企业盈利能力有望实现提升。 姜瀚成分析师SAC执业证书编号：S1450525080001jianghc@sdicsc.com.cn 相关报告 建议关注：基体和填料是TIM的核心组成，TIM厂商和上游填料是产业链值得重点关注的核心资产，我们的关注如下： 长十乙发射&回收成功，中国星网扬帆起航2026-07-13干将发硎，有作其芒：航发产业链2025年数据分析2026-07-09他山之石：无人&反无构建新质战斗力2026-06-23军工：“破圈”与共振——2026年中期策略2026-06-01本周国防军工板块呈防守态势2026-05-24 1、传统导热垫片/导热凝胶：中石科技、飞荣达、德邦科技、苏州天脉、思泉新材、阿莱德； 2、石墨烯：鸿富诚、德邦科技、思泉新材、苏州天脉；3、液态金属：德邦科技。4、散热整体方案：中石科技、飞荣达等；5、填料：1）陶瓷基：国瓷材料、旭光电子、联瑞新材、金戈新材；2）金属基（镓、铟等）：锡业股份、有研新材等。 风险提示：下游需求不及预期、前沿技术研发不及预期、个股估值波动、其他风险等。 内容目录 1. TIM——半导体散热“引路人”，先进封装推动新型材料发展.........................32.韬（τ）定律牵引材料变革，GPU/光模块或牵引TIM超百亿市场....................72.1. TIM在高功率密度电子器件广泛应用，AI&高级辅助驾驶贡献市场增量.........92.2.光模块：1.6T/3.2T光模块加速商用，推动TIM需求释放...................112.3. GPU：英伟达Rubin放量推动新一代TIM应用.............................133.高端TIM竞争格局较好，国产厂商陆续打破海外垄断............................154.投资建议..................................................................175.风险提示..................................................................18 图表目录 图1.GPU导热散热体系材料梳理.................................................3图2.TIM材料填充空隙示意图（左图）；典型TIM材料类型图（右图）................3图3.芯片散热系统示意图（左图-TIM1+IHS+TIM2散热结构；右图-TIM1.5无盖板Lid结构）..........................................................................3图4.TIM材料使用位置及相关属性对比...........................................4图5.TIM1、TIM1.5、TIM2示意图................................................4图6.TIM1和TIM2散热示意图（左图）；TIM1.5覆盖在四个裸芯片实物图.............5图7.代表性金属的热阻与粘结层厚度(BLT)的关系（左图）；代表性金属的热间隙电阻与压力的函数关系（右图）..........................................................5图8.焊接型TIM（左图）；可压缩金属型TIM（中图）；液态金属TIM（右图）..........5图9.典型TIM材料的性能对比..................................................6图10.摩尔定律和韬定律对比...................................................7图11.华为韬定律四层优化体系架构图...........................................8图12.TIM导热凝胶应用领域....................................................9图13.2020-2031年全球TIM材料市场规模.......................................10图14.2020-2031年中国TIM材料市场规模.......................................10图15.小型可插拔光模块功耗趋势..............................................11图16.光通信示意图（左图）；光模块中TIM应用（右图）.........................11图17.TIM等导热散热材料在光模块应用.........................................12图18.泰吉诺在光模块领域产品应用............................................12图19.NVIDIA各代次架构对应型号的芯片热设计功耗、机柜热负荷和散热方式........13图20.泰吉诺液态金属产品示意图（左图）；鸿富诚导热石墨片示意图（右图）........14图21.泰吉诺液态金属系列产品指标............................................14图22.TIM产业链梳理.........................................................15图23.全球TIM供应商梳理....................................................15图24.2022-2025年TIM材料企业相关产品收入...................................16图25.2022-2025年TIM材料企业研发费用率.....................................16图26.2022-2025年TIM材料企业相关产品毛利率.................................16图27.2022-2025年TIM材料企业净利率.........................................16 1.TIM——半导体散热“引路人”，先进封装推动新型材料发展 引言：2026年5月25日，华为提出韬（τ）定律。韬定律以“时间缩微”替代“几何缩微”，以系统性降低时间常数τ为核心目标，通过逻辑折叠、全栈协同、系统重构等创新技术。芯片层在3D堆叠和晶体管密度持续提升的背景下，CoWoS、HBM等先进封装推动散热需求快速提升，对玻璃基板、导热界面材料（TIM）等新兴材料提出更高要求，同时有望带动新材料行业实现跨越式发展。 半导体主流散热通道：盖板Lid（内部散热）+TIM（导热）+外部散热（风冷/液冷）。伴随GPU等高功率芯片的热设计功耗的持续提升，散热材料成为制约芯片性能释放的关键因素。在现阶段主流AI芯片散热通道设计由三部分构成：一是用于热量均匀扩散的Lid，二是填充芯片与散热器间隙的TIM，三是负责外部散热的Heat Sink（风冷/液冷）。三者协同作用，共同决定芯片结温与系统散热效率。 资料来源：热管理网，国投证券证券研究所 导热界面材料（Thermal Interface Material——TIM）是一种用于填充两种材料接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞的材料，以减少传热热阻，提高散热性能，作用原理是通过排除空气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道，从而大幅度降低接触热阻，充分发挥散热器作用（如图2左图所示）。根据在不同的热通路位置分布，TIM可分为TIM1、TIM2和TIM1.5。 资料来源：热管理网，国投证券证券研究所 资料来源：Nordson官网，国投证券证券研究所 传统方案采用TIM1和TIM2，TIM1.5有望在新一代冷却系统应用。根据Heraeus Electronics描述，现阶段主流的散热路径中（含IHS），TIM1和TIM2负责芯片封装架构中热量传导的功能，随着AI算力硬件与无盖裸片直连架构普及，TIM1.5已成为下一代散热方案的核心材料： 资料来源：铟泰公司官网，国投证券证券研究所注：蓝色边框的材料为TIM材料 1）TIM1：位于芯片和IHS之间，以极低的热阻导出芯片产生的高度集中的热量，对材料的导热需求具有极高的要求，导热系数一般在4-80W/m·K，以应对芯片裸片级高热流密度；同时材料要具备优异的表面贴合能力，降级接触热阻，填充裸片与IHS间微米级空隙。主流选用有机硅凝胶、金属基导热胶、石墨烯片等。 2）TIM2：位于IHS和外部散热器（风冷or液冷）之间，将热量从负责均热的IHS传导至外部的核心散热器，TIM2常规导热系数（2-7W/m·K）要求弱于TIM1，因该区间热量已被IHS摊薄，材料要求可以在高低温循环，一般采用导热硅脂、导热垫片、填充凝胶、石墨烯片等。 3）TIM1.5：新一代芯片封装设计的无盖裸片架构，TIM1.5负责连接芯片裸片和外部散热，架构实现简化，但对TIM提出更高要求。在保护脆弱裸片的同时，TIM1.5要保证高效导热和机械稳定等性能，导热系数较TIM2要求更高。在高性能计算（HPC）领域，GPU、CP