方形SiC衬底？国产厂商新突破

在全球算力持续攀升、芯片功率密度不断突破的科技浪潮中，高效热管理已成为制约半导体器件性能释放的核心瓶颈，而基础材料的性能升级则是突破这一瓶颈的关键抓手。近日，江苏超芯星半导体有限公司接连披露两项碳化硅（SiC）衬底材料领域的重要技术成果，不仅将碳化硅材料实测热导率推至 560W/(m・K) 的业界新高度，更创新性推出方形碳化硅散热晶片，实现从材料性能标杆到应用解决方案的全维度升级，为人工智能、汽车电子、数据中心等尖端领域的高效散热需求提供了全新路径。

作为半导体领域核心基础材料之一，高纯度碳化硅凭借优异的热稳定性与导热性能，长期被视为高端热管理方案的核心载体，其室温下的理论热导率普遍被行业认知为 420-490W/(m・K)，而实际量产产品的性能则受工艺、缺陷控制等因素限制存在明显分层。

普通商业碳化硅产品热导率仅能达到 200-330W/(m・K)，即便行业领先水平产品也仅维持在 350-430W/(m・K) 区间，难以满足下一代高功率芯片的散热诉求。

此次超芯星推出的碳化硅衬底经客户专业设备严格测试，实测热导率达到 560W/(m・K)，远超行业现有水平与理论认知区间下限，标志着其在特定技术路径下实现了碳化硅材料热性能的跨越式突破，为设备在高负载工况下稳定运行提供核心材料支撑，尤其适配人工智能大模型训练、大型数据中心算力集群、高阶自动驾驶实时决策等对热管理有极致要求的尖端应用场景，同时也为未来高端半导体器件的设计创新开辟了空间，可推动器件在功率设计上进一步突破，助力产业实现 “更高算力、更低能耗” 的发展目标。

在实现材料性能突破的基础上，超芯星进一步聚焦实际应用场景的痛点，推出方形碳化硅散热晶片，完成从“材料性能优化”到“应用解决方案深化”的关键跨越。传统碳化硅衬底多采用圆形结构，而芯片封装、功率模块等终端产品普遍为矩形布局，这种形态错配会导致圆形衬底边缘材料利用率不足，同时热量在传导过程中易出现分布不均、局部热点聚集等问题，间接削弱了材料本身的散热性能。

来源：超芯星

针对这一行业共性难题，超芯星延续560W/mK高热导率卓越性能的基础上，推出方形碳化硅散热晶片。其一，空间利用率大幅提升，方形结构可完美契合终端产品的矩形设计，减少边缘材料浪费，让单位面积内的散热效能充分释放；其二，热流管理更趋优化，热量能够从芯片核心区域向方形晶片四边均匀、快速扩散，有效规避局部热点形成，进一步保障器件运行稳定性；其三，封装适配性显著增强，尤其适配高功率半导体模块、先进封装器件及下一代电力电子器件，可满足不同高端场景对集成度与散热效率的双重严苛要求。

随着AI、算力等需求的不断增长，碳化硅的应用潜力将会被逐渐挖掘，在产业中占据更加重要的地位。