随着人工智能算力需求的爆发式增长，芯片散热问题已成为制约技术发展的关键瓶颈。近日，据行业新闻媒体报道，英伟达正计划在新一代GPU芯片的先进封装中采用12英寸碳化硅衬底，预计最晚将于2027年导入这一技术。台积电亦同步推动碳化硅在散热载板领域的应用，标志着这一传统上大多数都用在功率半导体的材料，正逐步拓展至先进封装领域，为AI与数据中心芯片的发展注入新动力。

  当前，AI算力芯片功率持续攀升，英伟达H100单位面积功率已达0.86W/mm²，而下一代架构预计将提升至2W/mm²，散热压力飞速增加。CoWoS作为主流的2.5D先进封装技术，几乎成为所有高端AI芯片的标配，但其核心部件——中介层在高功率环境下面临热管理难题。硅和玻璃作为传统中介层材料，热导率不足，易导致局部热点、结温升高，影响芯片性能与寿命。随着中介层面积逐步扩大，硅材料的脆性也带来了开裂和翘曲风险，进一步制约了封装技术的演进。

  碳化硅凭借其优异的材料特性，成为解决以上问题的潜在方案。多个方面数据显示，碳化硅的热导率高达490W/m·K，是硅材料的3倍以上，且具备更高的硬度和耐热性，能有效提升散热效率并增强结构可靠性。相比金刚石等理论上更优但工艺尚不成熟的材料，碳化硅与现有芯片制造工艺兼容性更高，已有研究团队在其通孔、键合等技术上取得进展，为实际应用奠定了理论基础。行业分析指出，碳化硅中介层有望将芯片工作时候的温度从95℃降至75℃，散热成本降低30%，并显著延长器件寿命。

  若碳化硅在CoWoS封装中实现大规模应用，将催生巨大的市场需求。据预测，到2030年，仅CoWoS领域对12英寸碳化硅衬底的需求就可能超过230万片，等效于920万片6英寸衬底，远超当前全球产能。在这一趋势下，中国大陆碳化硅产业链因其大规模投资、较低生产所带来的成本及新能源汽车等下游产业支持，被认为具备显著发展的潜在能力。多家本土企业在衬备、设备研发等环节已实现技术突破，部分公司甚至开始向国际客户送样，展现出较强的产业协同能力。

  总体来看，碳化硅在先进封装中的应用虽仍面临技术优化与产能爬坡的挑战，但其在散热性能、结构强度和工艺可行性方面的优势，已使其成为替代硅和玻璃中介层的有力候选。随着英伟达、台积电等行业龙头的积极地推进，碳化硅有望在AI算力芯片领域开启全新增长空间，并为全球半导体材料产业链带来深远影响。