华天科技(002185):铟片替代TIM胶,探索效能提升新途径

铟片高导热性优于TIM胶,为高效热管理提供理想的材料基础。芯片散热需要做到"内外兼修",在降低能耗的同时,还需保障组件的稳定性和寿命。在封装中,绝大部分热量通过封装从芯片顶部散发到散热器,在芯片和封装之间,具有高导热性的热界面材料(TIM)可以帮助传递热量。热量实际上要经过硅晶片-内部导热材料-CPU金属盖-外部导热材料多重传导,才能传递到散热器上。在大尺寸封装产品中,铟片凭借其卓越的高导热性常被视为传统热界面材料TIM胶的替代品,其导热系数高达86W/m?K,远高于传统TIM胶的导热性能(常用TIM胶导热系数不足10W/m?K),为高效热管理提供理想的材料基础。经过对比测试,铟片的高导热系数和热界面材料设计使其能够更快速、更均匀地将热源产生的热量传递到散热器,进而提升了整个系统的散热效率。与TIM胶相比,铟片在热量传导过程中的热阻更低,使得热量能够更加顺畅地流动,减少热量局部积聚,从而实现更低的结温和更均匀的温度分布,且铟是一种银白色软金属,可塑性强,有较好的延展性,可压成片,如果接触面两侧有一定的压力,能够很好的把铟夹在中间,那么散热效能更好。

   与传统在芯片表面涂TIM胶后贴盖再固化的流程不同,铟片贴装前需要将芯片和散热盖镀金处理,并在完成贴盖后使用真空回流焊以实现固化,确保了铟片与芯片、散热盖之间的高效热传导。

   AI算力需求提高对芯片散热提出更高要求,华天科技实现铟片封装技术量产推动行业发展。随着人工智能技术的迅猛发展,对计算能力的需求呈现出快速增长态势,在这一过程中,浮点运算的复杂性和频率持续提高,直接导致高性能芯片功耗显著攀升。高性能的AI芯片在运行过程中会产生大量热量,如果不能及时有效地散热,不仅会影响设备的稳定运行,还可能缩短其使用寿命,制约AI算力的进一步增长。

   未来,单颗高性能AI芯片的热设计功耗将突破1,000W,达到传统风冷散热极限。

   故在芯片封装端采取高效的散热解决方案,以满足日益迫切的散热需求来确保芯片的稳定运行和性能优化变得至关重要。在高端处理器芯片、大功率LED以及其他高性能AI芯片应用中,FCBGA封装技术作为其中的主流,对散热性能提出极高要求。华天科技成功实现铟片封装技术的量产,进一步优化了散热技术,为行业发展带来显著推动。铟片封装过程管控项目包括铟片偏移,回流后的铟片覆盖率、空洞、厚度,以及散热盖背金厚度等指标。在质量管控方面,华天科技已达到业界领先水准,通过全面的管控,华天科技能够满足客户的高标准要求,并确保产品各项性能参数均达到最优状态。铟片封装技术的应用不仅为半导体器件提供了可靠的热管理解决方案,还因其优良的延展性和可定制性,满足了不同行业对高密度设计与产品定制化的需求。华天科技凭借其在铟片封装技术上的深入研究与成功应用,已经在高性能处理器HPC、数据中心、汽车电子等多个领域取得显著成果。

   投资建议:鉴于AI加速渗透带动手机/PC等应用终端回暖,我们调整对公司原有业绩预期。预计2024年至2026年营业收入由原来的130.20/153.93/165.14亿元调整为130.20/153.93/172.83亿元,增速分别为15.2％/18.2％/12.3％;归母净利润由原来的4.69/8.10/9.67亿元调整为5.92/9.10/12.83亿元,增速分别为161.6％/53.6％/41.1％;对应PE分别为45.9/29.9/21.2倍。随着人工智能发展对算力芯片需求加剧,有望带动先进封装需求,考虑到华天科技基于3DMatrix平台,通过集成硅基扇出封装、bumping、TSV、C2W及W2W等技术,可实现多芯片高密度高可靠性3D异质异构集成,叠加公司24年产能持续释放,其在先进封装领域市占率有望持续增长,维持"增持-A"评级。

   风险提示:行业与市场波动风险;国际贸易摩擦风险;新技术、新工艺、新产品无法如期产业化风险;扩产不及预期风险;主要原材料/设备供应及价格变动风险;

   商誉减值风险等。