SEMICON Taiwan：创浦展示次时代AI芯片整合式冷却技术

创浦员工展示采用整合式冷却结构的微芯片。创浦

随着新一代高效能AI芯片持续演进，半导体产业对创新冷却技术的需求日益迫切。创浦于国际半导体展 (SEMICON Taiwan)首度展示一项全新的超短脉冲雷射应用，可实现AI芯片内部整合式冷却系统的工业化生产。

创浦雷射技术部门全球半导体与微电子业务发展经理Cathrin Conrad表示：「散热将成为未来AI处理器发展的主要瓶颈之一。若没有新的冷却概念，未来对运算效能的要求将难以实现。我们的超短脉冲雷射可在兼顾成本效益的前提下，实现相关微结构的工业化量产。」

透过这项全新的雷射应用，芯片制造商可将冷却结构灵活整合至芯片堆叠内部。该制程适用于多种材料，包括碳化矽及钻石等高导热材料。

AI热潮带动新一代芯片冷却需求

为了在有限空间内实现更高运算效能，半导体产业正积极采用先进封装技术，透过芯片堆叠与高密度互连架构提升系统效能。然而，随着热源逐渐集中于芯片堆叠内部，传统冷却方式，例如针对服务器机柜或整体数据中心进行冷却，已难以有效移除芯片内部产生的热量。因此，领先半导体制造商已陆续将新型芯片冷却方案纳入技术蓝图，包括微流体冷却与均热层等技术。这些方案的核心概念是在封装内部整合极为精细的冷却结构，于热量产生的位置附近直接进行冷却，以提升散热效率。

为实现这类冷却方案，半导体制造商必须在碳化矽等材料中加工相关微结构。碳化矽广泛应用于先进半导体领域，并具备优异的导热能力。然而，由于碳化矽硬度极高，加上所需冷却结构尺寸极为微小，传统蚀刻制程在加工上面临重大挑战。

创浦超短脉冲雷射实现冷却结构量产

创浦超短脉冲雷射技术为上述挑战提供了新的解决方案。Conrad续表示：「我们技术的关键优势在于高雷射功率、光束整形技术以及多年累积的应用经验。正是这些能力的结合，使芯片堆叠内整合式冷却系统的工业化生产成为可能。」

超短脉冲雷射可在碳化矽材料上进行微米级精密加工，制作所需的冷却微结构。对于确保冷却效能与系统可靠性而言，加工精度至关重要。相较于传统蚀刻制程，超短脉冲雷射可达到至少五倍以上的加工速度，同时兼具优异的表面品质及精准的几何结构控制能力。这使半导体制造商得以同时兼顾品质与成本效益。对芯片制造商而言，除了产品品质之外，生产力同样是关键竞争因素。

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