据了解,瞻芯电子此次 C 轮融资进程有序推进,继年初 C 轮首批资金交割后,多家投资机构陆续跟进投资。该轮融资由国开制造业转型升级基金领投,中金资本、北京市绿色能源和低碳产业基金、国际国方、国投 IC 基金、金石投资、海望资本、芯鑫共同跟投。自 2017 年成立以来,瞻芯电子凭借其在碳化硅领域的出色表现与发展潜力,累计融资规模已接近三十亿元,为企业持续深耕碳化硅产业奠定了坚实的资金基础。
在半导体行业快速发展的当下,先进封装领域正面临严峻的 “热挑战”。当前,半导体产品正从二维向三维方向演进,系统级封装(SiP)等新型封装方式不断涌现,倒装(FlipChip)、凸块(Bumping)、晶圆级封装(Waferlevelpackage)、2.5D 封装(interposer,RDL 等)、3D 封装(TSV)等先进封装技术也日益成熟并广泛应用。
然而,技术进步的背后,散热问题愈发凸显。
先进封装技术如 2.5D/3D 封装、Chiplet,将多个计算芯粒、高带宽内存等紧密集成在微小空间内,使得单位面积产生的热量(热流密度)急剧攀升,部分场景下甚至超过 1000 W/cm²,这一数值远超传统风冷乃至部分液冷技术的承载极限。在 3D 堆叠结构中,底部芯片产生的热量需穿透中间芯片、粘合层等多重结构才能抵达散热器,不仅热传导路径大幅延长,热阻也显著增加,极易形成局部过热(Hot Spot)现象。此外,封装结构中不同材料(如硅、氧化物、金属)的热膨胀系数存在差异,在高温循环过程中会产生应力,对产品的可靠性和使用寿命造成严重影响。
近期,有中国台湾媒体报道称,英伟达正计划在新一代 GPU 芯片的先进封装环节采用 12 英寸碳化硅(SiC)衬底,此举旨在解决 AI 芯片日益突出的散热难题并进一步提升性能,相关技术最晚或于 2027 年导入应用。尽管英伟达官方尚未公布相关信息,但这一动态无疑充分凸显了碳化硅在散热领域的重要价值与广阔应用前景。
碳化硅之所以能在散热领域崭露头角,源于其卓越的性能优势。
高导热率:碳化硅本身是一种优良的导热材料。其导热系数(约 270-490 W/m·K)远高于传统的封装衬底材料,如氧化铝(约 20 W/m·K)或甚至氮化铝(约 180 W/m·K)。这意味着SiC能更快速地将芯片产生的热量横向扩散出去,避免形成局部热点。
与硅匹配的热膨胀系数:SiC的热膨胀系数与硅芯片非常接近。这在温度变化时能大大减少芯片与衬底之间的应力,提高了封装的可靠性和寿命。
优异的机械强度和电绝缘性:SiC本身是绝缘体(半绝缘SiC),可以作为理想的电路衬底;同时其硬度高,能提供良好的机械支撑。
碳化硅并不是直接作为芯片材料,而是作为散热衬底或中介层集成到封装结构中。
4.1 作为高导热封装衬底
应用场景:主要用于高功率射频器件、激光器(LD)、大功率集成电路(IC)以及GPU/AI芯片的封装。
工作原理:将芯片直接贴装(Die Attach)在SiC衬底上。芯片产生的热量通过SiC衬底快速横向扩散,然后传递给顶部的散热器或底部的液冷系统。由于SiC的高导热性,热量不会被“困”在芯片正下方,散热效率显著提升。
技术演进:除了整块的SiC衬底,还发展了碳化硅颗粒增强的金属基复合材料(如SiC/Al, SiC/Cu),在保证高导热的同时,兼具金属的可加工性和可控的热膨胀系数。
4.2 作为微通道液冷基板
应用场景:面向最高热流密度的场景,如下一代AI加速芯片、高性能计算(HPC)芯片。
工作原理:这是最前沿的应用之一。直接在SiC衬底上通过精密加工(如激光加工、蚀刻)制造出微米级的冷却流道。冷却液(通常是去离子水)在这些微通道内流动,实现对芯片的“贴身”液冷。由于SiC的高导热性和化学惰性,它能高效地将芯片热量传递给冷却液,同时耐受冷却液的腐蚀。
优势:将散热系统与封装基板融为一体,极大缩短了热路径,热阻极低,是目前应对千瓦级芯片散热的最有效方案之一。
4.3 作为热扩散片
在3D堆叠封装中,可以将薄层的SiC作为热扩散层插入到不同芯粒之间,帮助将堆叠内部的热量快速导向封装边缘的散热结构。
瞻芯电子成立于2017年,是一家聚焦于碳化硅(SiC)半导体领域的高科技芯片公司,致力于开发碳化硅(SiC)功率器件、驱动和控制芯片、碳化硅(SiC)功率模块产品,并围绕碳化硅(SiC)功率半导体应用,为客户提供一站式(Turn-key)芯片解决方案。
瞻芯电子是中国第一家自主开发并掌握6英寸SiC MOSFET产品以及工艺平台的公司,建成了一座按车规级标准设计的SiC晶圆厂。瞻芯电子在碳化硅产品研发与商业化应用方面成果显著,已成功量产三代碳化硅 (SiC) 功率器件产品,且核心技术指标达到行业领先水平。在客户合作方面,公司已实现向多家知名新能源汽车厂商及 Tier1 供货商的规模出货,产品批量应用于新能源汽车的车载电源 (OBC/DCDC)、空调压缩机、电驱动等关键领域;同时,还与光伏、储能、充电桩、工业电源等行业众多知名客户建立了稳定的供货关系,市场认可度不断提升。
对于此次融资资金的用途,瞻芯电子明确表示,将主要投入自有碳化硅 (SiC) 产能扩张、产品研发、运营与市场推广三大核心板块。通过产能扩张,可进一步提升产品供应能力,满足市场不断增长的需求;加大产品研发投入,能够持续优化产品性能,增强核心竞争力;而强化运营与市场推广,则有助于提升品牌影响力,加速碳化硅器件的国产替代进程,推动国内碳化硅产业发展。