发现报告 - 碳化硅中介层，这个技术的介绍

碳化硅中介层技术介绍

碳化硅（SiC）中介层是当前先进封装领域针对高功率AI芯片散热、互连瓶颈推出的新型高密度转接方案，用来替代传统硅中介层，适配2.5D/3D先进封装（比如台积电CoWoS这类主流高性能封装平台）的升级需求，核心特点和相关情况如下：

核心性能优势
- 散热能力大幅跃升：碳化硅的热导率可达490-500W/mK，是硅材料的3倍以上，能快速把芯片的热量传导扩散，还可以作为热扩散板均匀抹平热点区域温度，避免局部过热，完美适配GB300这类千瓦级、甚至Rubin系列近2000W高功率AI芯片的散热需求，突破了传统硅中介层的散热物理极限【1】【2】【4】。
- 热匹配性更可靠：它的热膨胀系数为4.3ppm/℃，和芯片材料的匹配度更高，能减少热应力引发的器件可靠性问题，相关研究也证实SiC中介层在界面处比硅中介层拥有更高径向应力和更小轴向应变，运行稳定性更强【1】【2】。
- 互连密度显著提升：碳化硅硬度更高、高温稳定性更好，目前已有研究团队开发出通孔深宽比达109:1的碳化硅通孔方案，远高于硅中介层普遍小于17:1的水平，互连密度提升超5倍，能大幅拉高芯片间带宽，给AI芯片带来更高的数据吞吐性能【3】。
- 封装形态可优化：如果CoWoS封装采用SiC中介层，散热片尺寸有望大幅缩小，整体封装体积可以进一步优化，适配高密度集成的发展趋势【4】。
当前产业落地进展
目前头部厂商已经关注到碳化硅中介层的应用潜力，比如应用材料公司明确指出单晶SiC是中介层的理想材料，国内天岳先进、同光晶体等厂商也已经推出12英寸大直径碳化硅晶圆，为该技术的量产导入打下了基础。随着2025年全球CoWoS产能预计飙升至88.5万片（年增108%），碳化硅在中介层领域的应用有望迎来爆发式增长【1】【4】。
现存待突破的工艺挑战
现阶段12英寸SiC晶片的量产难度仍较高，当前产业衬底仍以6英寸为主，同时碳化硅材料本身硬度高，切割、研磨难度大，成本也居高不下。行业目前正在通过改进新型物理气相传输（PVT）炉的热区控制提升晶体质量，引入激光切割技术减少切割损耗，台积电等头部企业也在和设备厂商合作优化晶圆加工工艺，目标是制备出厚度约100μm、超薄平坦且无翘曲裂纹的SiC中介层，进一步扫清量产障碍【5】【10】。