台积电推进封装内置微通道液冷研发

旺材芯片
2026-09-02 16:57:55

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MICON Taiwan异构集成全球峰会上，台积电先进封装研发总监陈燕铭阐述了AI计算对硬件物理层面的重塑逻辑。当前的先进封装通过将多个逻辑芯片与高带宽内存进行高密度集成，使得单芯片封装功率从过去的600W级别暴增至4100W的极端水平，导致供电损耗提升5倍以上。

台积电预测，在未来的芯片演进周期中，单封装内的晶体管数量将增长48倍以上，内存带宽增长34倍以上，而总热量将增长6倍。传统的风冷散热彻底无法应对如此高的热流密度，迫使工程团队将液冷技术直接引入芯片硅表面。

在散热架构的演进路径上，目前主流的冷板式液冷主要是将带切削鳍片的冷板安装于芯片封装盖板上方，热量需要穿过一到两层热界面材料才能传导至冷却流体中。为了进一步降低芯片结温至环境的整体热阻，台积电正推进下一阶段的散热突破，即直接将微通道结构集成至封装盖板内部。这种设计将热界面材料从两层减少至一层，极大地缩短了热传导路径。

此外，研发团队还在评估喷射冲刷与双相沸腾散热机制，以实现更快的带热效率。台积电指出，通过将芯片封装、热管理材料与芯片底层布局进行联合协同设计，可将结温至环境的热阻降低高达40%。因此，散热设计不再是制造末端的辅助环节，而是需要在芯片早期规划阶段即对虚设金属栅极、热点分布与盖板物理结构进行协同布局。

来源：液冷前沿

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