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HPB铜基散热技术全面解析HPB英文全称Heat Path Block即热通路块

HPB铜基散热技术全面解析

HPB英文全称Heat Path Block即热通路块,为三星自主研发的封装内嵌式铜质散热新工艺,主要适配AI算力芯片、高端手机主控SoC以及HBM高带宽存储的封装散热场景。

一、技术运作逻辑

常规芯片封装架构里,DRAM存储芯片堆叠在运算芯片顶面,热源被存储层遮挡,热量仅能依靠外置VC均热板向外散出,导热链路偏长,芯片容易囤积热量。HPB方案优化结构布局,将DRAM存储元件移位至芯片侧边位置,在处理器裸片正表面直接粘接高纯度铜质导热块,铜材和GPU、CPU发热源无缝贴合,在芯片封装内部搭建专属导热通路。实测优化成效:芯片工作升温幅度减少30%,整体散热热阻下滑16%,铜材导热性能可达封装高分子复合材料的500至1000倍。量产落地现状:该工艺现已搭载三星Exynos2600芯片实现量产,高通骁龙8 Elite Gen6、苹果下一代处理器、HBM5高带宽显存均已规划落地该项技术,后续有望成为AI算力芯片的主流散热配置。

二、关键原材料

核心用料为超高纯度无氧铜与定制化超薄铜带、铜坯,归属于半导体封装内部专用精密铜材品类,和市面外置VC均热板所用铜原料不属于同一应用品类。

三、A股相关产业链标的,划分三大细分赛道

1.精密铜基材(HPB铜坯原料核心环节)

博威合金(601137):超高纯无氧铜领域头部厂商,自研PWHC高纯铜原料,产品供给服务器与半导体精密散热毛坯,具备HPB键合级铜基材量产实力,已切入AVC、酷冷等厂商供货体系。江南新材:主营高精度铜基散热元件,产品应用在半导体内嵌散热、芯片内置导热领域,产品规格契合HPB封装铜块加工需求,同时覆盖PCB与半导体两大散热应用场景。金田股份(601609):国内高端铜加工标杆企业,量产高纯铜带、超薄铜箔产品,供货芯片内嵌散热原材料,是AI算力铜基散热关键原料供应商。鑫科材料:深耕高精度铜合金、超薄铜带生产,产品落地功率半导体与芯片散热基材领域,持续推进半导体封装用铜材国产化布局。

2.封测与散热代工(HPB封装制程端)

长电科技:全球位列前三的封测企业,掌握FO-WLP扇出型封装与芯片内嵌散热封装工艺,HPB工艺依托FOWLP技术落地,是国内少数具备HPB封装代工能力的企业。通富微电:布局高端FCBGA、FO封装生产线,可配套加工带内置铜散热模组的芯片封装产品,适配AMD及国产AI芯片HPB量产方案。

3.HBM与高端封装基板(HPB配套辅料)

深南电路、生益电子主营高端芯片封装基板,为HPB封装提供配套载板产品,同步受益HBM存储与HPB技术双线发展。

四、投资逻辑与风险

HPB散热技术正从三星独家技术逐步向全产业链渗透,行业处于规模化起步阶段,短期高纯精密铜加工企业最先享受行业红利,中长期封测企业、高端封装基板厂商跟随行业需求实现业绩释放。潜在风险:新技术下游导入节奏慢于预估、各大芯片厂商落地量产时间延后。