据行家说三代半9月2日消息，中国台湾媒体报道称，英伟达拟在下一代GPU芯片的先进封装中采用12英寸碳化硅衬底，预计最迟于2027年实现导入。

SiC要替代的硅中介层（SiliconInterposer）是CoWoS封装平台的核心部件之一。它是一片面积很大的硅片，硅片内部有许多互连线（TSV硅通孔和布线），负责将这些小芯片彼此连接，并与封装基板连接。

近期相关报道频出，认为可能是台积电期待产业链共同配合推进。根据芯智讯，近期半导体业界传出消息称，台积电正广发“英雄帖”，号召设备厂与化合物半导体相关厂商参与，计划将12英单晶碳化硅（SiC）应用于散热载板，取代传统的氧化铝、蓝宝石基板或陶瓷基板。

根据数据显示，中国台湾股市SiC相关标的在九月涨幅显著，其中嘉晶更是连续4天涨停。

回顾22年至今，A古SiC板块经历了较长时间的下行期，我认为板块整体处于相对低位。

根据Nvidia、KAIST、tomshardware，以单die维度，H100单位面积功率约0.86w/mm²，Rubin约1.1w/mm²，下一代Feynman约1.2w/mm²，未来的架构甚至将冲高至2w/mm²，将是H100的233%。

伴随着多die和更多HBM的设计，热传导的压力进一步加大，材料中的热导率等性能变得更加关键。

在微处理器40多年的发展中，晶体管数量呈指数级增加，但是典型的热设计功耗（TDP）在最近20年基本保持在100~200W，导致芯片性能提升缓慢，集成电路发展受到“功耗墙”的严重制约。

相比于SoC，基于异质集成先进封装的Chiplet可以实现更大面积、更多功能、更高密度的芯片集成，但也导致总热功耗增加、热分布不均、封装中的热输运困难，同时存在严重的多物理场耦合效应，给热管理带来了更加严峻的挑战。

根据Yole，英伟达和AMD在追求算力大幅提升的情况下，不得不继续提高芯片功率。

根据Nature，硅基器件中的热传输基础为了冷却产生的热点，热量必须从产生点或局部最大值沿着系统中的热梯度转移。热传递的两个最重要的材料属性是热容和热导率。传统层间介电材料提供的热绝缘进一步阻碍了散热，恶化了局部热点问题。这些挑战会导致结温升高、器件性能下降以及过早失效的可能性增大。

HBM的温度升高可归因于环境温升（32%）、HBM自身热阻（19%）、HBM上方散热环境（约11%）以及来自ASIC的热耦合（38%）。

HBM和CoWoS是互补的。HBM的高焊盘数量和短走线长度要求需要像CoWoS这样的2.5D先进封装技术来实现在PCB甚至封装基板上无法完成的如此密集、短的连接。CoWoS是主流的封装技术，以合理的成本提供最高的互连密度和最大的封装尺寸。

由于目前几乎所有的HBM系统都封装在CoWoS上，并且所有先进的AI加速器都使用HBM，因此推论几乎所有领先的数据中心GPU都由台积电封装在CoWoS上。

HBM（高带宽内存）已是AI芯片的标配，但它不是随便一个封装就能适配。HBM必须与处理器核心超近距离、高带宽连接，这需要极密的走线与超短的连接距离。CoWoS通过中介层提供这样的环境，让HBM的带宽（最高可达3.6TB/s）发挥到极致。

当前大功率电力电子器件正朝着高功率水平、高集成度的方向发展，因此散热问题不可避免的受到关注。已有研究表明，半导体芯片的温度每升高10℃，芯片的可靠性就会降低一半，器件的工作温度越高，器件的生命周期越短。

24-27年CoWoS的产能预计复合增长率为58%，到27年将达到137万片/年，如按后续35%的增长推算，至30年产能有望达到337万片。

2025年：全球碳化硅衬底（6英寸等效）年产能预计超过300万片，其中中国占比约30~40%。2028年预测：全球碳化硅功率器件市场规模达91.7亿美元，对应衬底需求超过500万片/年。

判断如按70%CoWoS替换SiCinterposer来推演，则30年对应需要超230万片12吋SiC衬底，等效约为920万片6吋，远超当前产能供给。

国内在SiC衬底的投入较大，具备产业优势，普遍而言因长晶炉设备设计关系、CoWoS制程要求等，用于CoWoSInterposer的SiC大多需要新建产能，则可能会进一步拉大供需差距，从而推动行业加快12吋SiC发展。

在整个SiC产业链中，我国具备生产成本、下游支持等优势。

生产成本：参照天岳先进港股招股书显示，除去折旧摊销后，生产成本中近两成均为人工和水电成本，而我国具备更强、更充足的的生产成本优势。

下游支持：目前SiC产业大多应用于新能源车领域，产业的发展离不开下游产业链的支持，而我国是全球新能源车产业链的最核心玩家，因此能更好的协助SiC产业链发展。

虽然材料替换仍需产业和技术的进一步推进，但趋势上SiC有较大的可能获得一个全新巨大的增长机遇，SiC衬底与设备公司有望重点受益。

声明：本文所涉及个股或者公司仅代表与产业链或热点有关联，所引述的资讯、数据、观点均作为个人研究记录，提及个股、公司均作案例探讨，不构成任何买卖建议。

【晶盛机电】

公司首条12英寸碳化硅衬底加工中试线在晶盛机电子公司浙江晶瑞SuperSiC正式通线，至此，浙江晶瑞SuperSiC真正实现了从晶体生长、加工到检测环节的全线设备自主研发，100%国产化，标志着晶盛在全球SiC衬底技术从并跑向领跑迈进，迈入高效智造新阶段。

【晶升股份】

公司的SiC（碳化硅）有望取代传统硅成为CoWoS、SoW等先进封装的Interposer（中介层）材料，公司确有下游客户已于数月前向台积电送样，并将逐步进行小批量供应。针对这一新的技术转向，公司会继续保持与客户的紧密合作，积极推进相关业务的开展。

【天岳先进】

公司是研发及生产碳化硅衬底的先驱及创新者。我们是全球少数能够批量出货8英寸碳化硅衬底的市场参与者之一。2024年11月，公司推出业内首款12英寸碳化硅衬底，这标志着我们向大尺寸碳化硅衬底时代迈出了重要一步。

*再次声明：在本文当中所涉及到的各类信息，全部都是来源于上市公司所发布的公告、行业协会以及持牌机构对外公开的研究报告。在此需要着重说明的是，文章未直接引用任何第三方投资建议或结论。本文的目的仅仅是作为一种探讨和研究，文中所阐述的所有内容，绝对不构成任何形式的投资推荐。

       原文标题 : SiC碳化硅，英伟达、台积电未来的材料之选（附名单）