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AI算力升级,DCU芯片为何需要更可靠的封装保护?
2026.8.21

随着AI模型规模不断扩大,高性能计算需求持续提升。以DCU(Deep Computing Unit)为代表的AI加速芯片,需要在更高算力、更高功耗以及长时间运行环境下保持稳定。

对于AI服务器而言,芯片性能提升只是基础。随着芯片尺寸增加、I/O数量提升以及封装结构复杂化,芯片长期运行面临两大挑战:

一方面,先进封装结构需要承受温度变化带来的热机械应力,保证芯片与基板之间的连接可靠性;另一方面,高功耗运行产生的大量热量,需要通过高效热管理方案及时释放。

因此,从封装材料到导热材料,材料性能与制造工艺共同决定着AI基础设施能否持续稳定运行。


01

高性能封装,对Underfill提出更高要求

目前,DCU、GPU等高性能计算芯片通常采用FC-BGA等先进封装形式,通过高密度互连实现更高计算性能。

但随着芯片尺寸不断增加,芯片(Si)与基板由于材料差异产生的热膨胀系数(CTE)失配,会在长期温度循环过程中形成热机械应力,进而影响微互连结构可靠性。

对于AI/HPC应用而言,大尺寸、高I/O数量封装对Underfill材料提出更高要求。材料不仅需要具备良好的流动填充能力,还需要兼顾低CTE、高Tg以及长期机械稳定性。

AI算力升级,DCU芯片为何需要更可靠的封装保护?(图2)

美科泰Underfill:兼顾填充效率与封装可靠性

针对AI芯片、高性能计算以及先进封装应用,美科泰围绕不同封装结构需求,提供Underfill、Edge Bond、Corner Fill等材料解决方案,通过材料体系优化帮助客户提升封装可靠性与制造一致性。

在实际应用中,Underfill需要根据芯片尺寸、焊球结构、间隙高度以及工艺条件进行匹配:

  • 良好的流动性,满足复杂微间隙填充需求;

  • 较低CTE与较高Tg,降低温度循环带来的热机械影响;

  • 稳定的机械性能,增强芯片与基板之间的连接可靠性。

AI算力升级,DCU芯片为何需要更可靠的封装保护?(图3)

MEP 3325 Underfill

针对更高可靠性需求,美科泰MEP 3325具备:

  • 粘度:3000 cPs

  • Tg:147℃

  • CTE α1:24.8 ppm/K

  • CTE α2:95.4 ppm/K

  • 剪切强度:21 MPa

通过高Tg、低CTE材料设计提升温度循环可靠性,同时结合不同材料体系与工艺需求匹配,帮助客户实现封装可靠性、制造效率与量产一致性的平衡。


02

Edge Bond:兼顾可靠增强与返修需求

随着AI芯片价值不断提升,除了长期可靠运行,封装后的维护与返修能力也逐渐受到关注。

与整体填充型Underfill不同,Edge Bond主要通过芯片边缘增强方式,提高封装结构机械稳定性,同时为部分应用保留返修可能。

MEP 3362 Edge Bond

针对需要兼顾结构增强与可维护性的封装应用,美科泰MEP 3362具备:

  • 粘度:45000 cPs

  • Tg:98℃

  • CTE α1:62 ppm/K

  • CTE α2:175 ppm/K

  • 剪切强度:30 MPa

  • 可返修:支持

该产品在增强芯片边缘机械强度的同时,支持返修工艺,可满足高价值芯片应用对于可靠性与维护灵活性的双重需求。


03

高算力运行背后,热管理同样关键

除了封装可靠性,AI芯片持续高负载运行带来的散热压力,同样影响系统稳定性。

高性能计算芯片需要通过导热界面材料,将芯片产生的热量快速传递至散热系统,降低界面热阻,提高整体散热效率。

针对AI服务器及高功率电子应用,美科泰围绕芯片核心散热和复杂结构热管理,提供导热凝胶、导热硅脂等多种解决方案。

AI算力升级,DCU芯片为何需要更可靠的封装保护?(图4)

MSI 12015 导热凝胶

AI服务器内部除核心计算芯片外,还包含大量高功耗器件,例如电源模块、功率器件等。这些区域通常存在结构高度差异,需要材料具备良好的填充能力以及长期稳定性。

针对高效热管理需求,美科泰MSI 12015具备:

  • 导热率:15.0 W/(m·K)

  • BLT:150 μm

  • 工作温度:-40~125℃

可用于复杂间隙区域的热管理,在提升散热能力的同时降低结构应力,帮助优化服务器内部整体散热路径。


04

从封装到散热,美科泰助力AI基础设施可靠运行

AI算力的发展,不仅依赖更强大的芯片能力,也依赖可靠的封装、散热以及制造体系。

面向DCU、AI服务器以及高性能计算应用,美科泰围绕Underfill、Edge Bond、导热界面材料以及先进制造工艺,提供覆盖材料选型、工艺优化和量产导入的整体解决方案。

从芯片封装可靠性,到高热流密度散热管理,美科泰通过材料与工艺协同优化,帮助客户提升产品稳定性与制造一致性,为下一代AI计算基础设施提供可靠支撑。


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