AI算力需求的爆發性成長伴隨而來的龐大熱能，讓傳統散熱材料(銅、鋁...等)面臨嚴峻挑戰! 兼具輕量化、高導熱與高剛性的「鋁碳化矽（AlSiC）」正在強勢崛起，成為新一代高階熱管理與半導體封裝材料的關鍵救星！
為什麼我們需要鋁碳化矽（AlSiC）?
在傳統的散熱模組中，純銅或鋁是常見的選擇。然而，傳統散熱材料與矽晶片的「熱膨脹係數（CTE）」差異過大，在設備頻繁的高低溫運作循環下，會產生極大的熱應力。這種拉扯力往往是導致晶片破裂（Chip Crack）與熱失效（Thermal Failure）的元凶，嚴重侵蝕高階封裝的良率與壽命。
什麼是鋁碳化矽（AlSiC）?
鋁碳化矽（Aluminum Silicon Carbide，AlSiC）結合了鋁的優良熱傳導性以及碳化矽的高剛性、高耐熱性與低熱膨脹係數，因此它同時具備了金屬材料的導熱性、延展性與成型能力，以及陶瓷材料的高硬度、高剛性與熱穩定性。
鋁碳化矽獨特的材料特性，使其貼近半導體高階應用需求:
- 優異熱傳導： 幫助快速將晶片運作時產生的龐大熱能導出。
- 結構穩定性： 材料的高剛性在高溫或劇烈熱循環環境下，能維持結構不變形。
- 極致輕量化： 密度僅為銅（目前主流覆晶散熱板的使用材料）的三分之一，具備絕對的輕量化優勢，有利於高端封裝模組的設計。
表1. 鋁碳化矽與銅材之特性對照表
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特性項目
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鋁碳化矽(AlSiC)
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銅(Copper)
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熱膨脹係數 (CTE)
(ppm/°C)
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客製化: 4.0 ~ 9.0
*接近矽: 2.3 ~ 4.2
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17.0
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材料密度
(g/cm³)
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2.9 ~ 3.0
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8.9
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鋁碳化矽（AlSiC）的加工痛點?
痛點一：非均質材料容易導致微裂痕
鋁碳化矽是一種複合材料，其內部由軟的鋁金屬與硬的碳化矽顆粒混合構成。鋁材料較軟，容易被切削，而碳化矽材料硬且脆，這樣的非均質結構容易在切削過程中造成破裂或微裂痕。且易產生不同的切削抵抗力，導致刀具受損與工件表面粗糙。
痛點二：高硬度引發嚴重的刀具磨耗
由於鋁碳化矽材料中的碳化矽顆粒硬度高，切削刀具的磨損速度非常快，導致刀具壽命縮短，加工成本升高。且切削過程中，切屑亦會混有破碎的碳化矽顆粒，將不利於排屑與刀具冷卻，不僅加劇刀具磨耗，也會傷及工件表面品質。
圖1. 漢鼎超音波製程解決方案應用於鋁碳化矽AlSiC散熱板的粗磨加工
【漢鼎超音波解決方案】經全球產業實證的秘密武器
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👍🏻 降低磨削阻力： 超音波提供刀具高頻率的微振動，有效降低磨削阻力並大幅改善排屑效果。
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👍🏻 延長刀具壽命： 憑藉良好的排屑機制，在粗磨階段即可顯著降低表面粗糙度，並大幅延長刀具的使用壽命。
👍🏻 降低生產成本： 兼顧品質顯著提升與刀具耗損減少，有效為企業降低整體的生產與製造成本。
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