近期,A股市场中的碳化硅板块表现活跃,天岳先进、晶盛机电、天富能源等个股股价显著攀升。其中,天岳先进自9月5日至12日收盘,累计涨幅已突破40%,引发市场广泛关注。
行业动态显示,全球半导体巨头台积电正积极推动碳化硅材料的应用。据媒体报道,台积电已向设备厂商及化合物半导体企业发出合作邀请,计划将12英寸单晶碳化硅(SiC)引入散热载板领域,替代传统的氧化铝、蓝宝石及陶瓷基板。与此同时,英伟达也传出消息,拟在其新一代GPU芯片的先进封装环节采用碳化硅衬底作为中介层材料。
碳化硅材料之所以受到青睐,与其优异的导热性能密不可分。随着AI技术快速发展,GPU芯片等高算力设备的功率持续提升,而先进封装技术通过高密度堆叠芯片(如CoWoS工艺)进一步加剧了散热难题。传统陶瓷基板的热导率仅约200—230W/mK,已难以满足需求。相比之下,碳化硅的热导率高达400—500W/mK,接近钻石水平,是陶瓷基板的两倍,成为数据中心及AI芯片封装的理想材料。
从应用场景来看,碳化硅在中介层和散热载板领域均展现出显著优势。在中介层方面,当前硅基材料因散热性能接近极限,难以支撑高功率GPU芯片的集成需求。而碳化硅中介层可大幅缩小散热片尺寸,优化整体封装结构。在散热载板领域,碳化硅的热导率远超现有陶瓷材料,有望显著提升散热效率,为高算力芯片提供关键支持。随着8英寸碳化硅晶圆量产加速,衬底价格快速下降,进一步增强了其作为封装材料的商业可行性。
国内产业链方面,多家企业已取得突破性进展。全球碳化硅技术领导者Wolfspeed宣布,其200mm(8英寸)产品将开启大规模商用。而国内企业天岳先进早在两年前便实现8英寸碳化硅晶圆量产,成为全球少数具备批量出货能力的企业之一,并率先发布12英寸衬底产品。
近期,多家A股碳化硅产业链企业在互动平台披露了最新动态。天岳先进表示,公司持续关注行业趋势,凭借在碳化硅半导体材料领域的技术优势,已处于产业发展的前沿。合盛硅业透露,其6英寸碳化硅衬底已全面量产,晶体良率超95%,外延良率稳定在98%以上;8英寸衬底已小批量生产,12英寸研发进展顺利。
晶盛机电则宣布,公司已实现6—8英寸碳化硅衬底的规模化量产与销售,产品核心参数达行业一流水平,并成功突破12英寸导电型碳化硅单晶生长技术。设备环节,赛腾股份正在研发碳化硅晶圆缺陷检测设备;捷佳伟创的半导体清洗设备持续获得新订单,碳化硅高温热处理工艺设备已交付行业头部客户,其他半导体及泛半导体设备研发也在推进中。
除芯片封装外,碳化硅的应用场景正不断拓展。例如,蓝特光学在光波导材料研发中,正探索高折玻璃、碳化硅等晶体类材料的可行性,以实现大视场角优势。目前,公司碳化硅及其他晶体类晶圆产品已进入送样阶段。