燒結(jié)銀：炎炎夏日為高性能服務(wù)器降溫的“散熱黑科技”

一、高性能服務(wù)器為何需要高效散熱？

隨著云計(jì)算、AI 算力需求的爆發(fā)，高性能服務(wù)器的芯片集成度和運(yùn)算功率大幅提升。例如，主流 AI 芯片（如 GPU、FPGA）的功耗已突破 400W，部分?jǐn)?shù)據(jù)中心集群的單機(jī)柜熱密度甚至達(dá)到 50kW 以上。當(dāng)芯片溫度超過閾值（如 CPU 超過 100℃），不僅會(huì)觸發(fā)降頻導(dǎo)致算力衰減，還可能造成電子遷移、焊點(diǎn)失效等硬件損傷，直接影響服務(wù)器的穩(wěn)定性和壽命。夏日高溫環(huán)境下，傳統(tǒng)散熱方案（如風(fēng)冷、普通硅基散熱膏）的效率進(jìn)一步下降，散熱需求更為迫切。

二、燒結(jié)銀為何為散熱新寵？

燒結(jié)銀是一種以納米銀顆粒為主體的高導(dǎo)熱材料，通過低溫?zé)Y(jié)工藝（通常 150-250℃）在界面形成金屬鍵連接，其散熱優(yōu)勢(shì)源于三大核心特性：

1. 超高導(dǎo)熱性能，突破傳統(tǒng)材料極限

燒結(jié)銀的導(dǎo)熱系數(shù)接近純銅，遠(yuǎn)超硅基材料，能快速將芯片熱源傳導(dǎo)至散熱模組。例如，在 AI 服務(wù)器的 GPU 封裝中，燒結(jié)銀可使芯片結(jié)溫（Tj）降低 15-20℃，算力保持率提升 10% 以上。

2. 耐高溫、長(zhǎng)壽命，適應(yīng)極端環(huán)境

燒結(jié)銀AS9373的金屬鍵連接結(jié)構(gòu)使其在 - 50℃至 200℃的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，幾乎無熱膨脹系數(shù)差異，避免了傳統(tǒng)散熱膏因硅基基質(zhì)老化導(dǎo)致的干裂、脫落問題。

數(shù)據(jù)中心實(shí)測(cè)顯示，使用燒結(jié)銀AS9373的服務(wù)器在連續(xù)運(yùn)行 3 年（日均 24 小時(shí)）后，散熱效率衰減不足 5%，而硅基材料衰減率超過 30%。

3. 高可靠性，適配高密度集成場(chǎng)景

傳統(tǒng)散熱方案在芯片與散熱片之間存在“空氣隙”（空氣導(dǎo)熱系數(shù)僅 0.026W/m?K），而燒結(jié)銀AS9335通過燒結(jié)工藝形成無孔隙的金屬連接層，厚度可控制在 10-50μm，熱阻降低 70% 以上。這對(duì) HBM（高帶寬內(nèi)存）、3D 封裝等高密度集成場(chǎng)景尤為重要 —— 例如，某品牌 AI 服務(wù)器采用燒結(jié)銀AS9335連接HBM 芯片后，內(nèi)存模塊溫度從 95℃降至 78℃，數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率下降 90%。

三、燒結(jié)銀在服器散熱中的應(yīng)用場(chǎng)景與工藝突破

1. 核心應(yīng)用場(chǎng)景：從芯片到整機(jī)的多層級(jí)散熱

芯片級(jí)封裝：燒結(jié)銀AS9335直接用于 CPU、GPU、電源管理芯片（PMIC）的 die attach（芯片粘貼），替代傳統(tǒng)焊料或?qū)щ娔z。

模組級(jí)散熱：在散熱器與基板之間形成高導(dǎo)熱界面，例如某服務(wù)器廠商將燒結(jié)銀AS9335應(yīng)用于液冷板與 GPU 基板的連接，液冷效率提升12%。

整機(jī)級(jí)優(yōu)化：配合相變材料（PCM）或均熱板（Vapor Chamber），在高密度機(jī)柜中構(gòu)建 “芯片 - 模組 - 機(jī)箱” 的三級(jí)散熱網(wǎng)絡(luò)。

2. 工藝革新：低溫?zé)Y(jié)與低成本化突破

早期燒結(jié)銀需高溫（>300℃）燒結(jié)，限制了其在塑料封裝器件中的應(yīng)用。近年來，善仁新材通過自制納米銀顆粒，再加上表面改性和添加燒結(jié)助劑，已實(shí)現(xiàn)150-200℃低溫?zé)Y(jié)，兼容主流 PCB 基板。同時(shí)，規(guī)模化生產(chǎn)推動(dòng)材料成本下降 ——2025 年燒結(jié)銀漿料價(jià)格較 2020 年降低 40%，單臺(tái)服務(wù)器的散熱材料成本控制在 500-800 元（傳統(tǒng)方案約 300-500 元，但壽命和效率顯著提升）。

四、夏日服務(wù)器散熱的 “組合拳”：燒結(jié)銀 + 新型散熱技術(shù)

1. 燒結(jié)銀 + 液冷：極致散熱的黃金搭檔

液冷（冷板 / 浸沒式）可帶走 90% 以上的芯片熱量，但液冷板與芯片的界面熱阻仍是瓶頸。燒結(jié)銀AS9335的高導(dǎo)熱性可將界面熱阻降至 0.5℃?cm2/W 以下，配合礦物油浸沒式液冷，某超算中心服務(wù)器的 PUE（能源使用效率）從 1.8 降至 1.01，年耗電量減少 40%。

2. 燒結(jié)銀 + 智能溫控：動(dòng)態(tài)優(yōu)化散熱效率

通過在燒結(jié)銀界面層嵌入溫度傳感器（如薄膜鉑電阻），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片熱斑溫度，結(jié)合 AI 算法調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或液冷流量。例如，某云服務(wù)商的服務(wù)器采用該方案后，在夏季高溫時(shí)段仍能保持芯片溫度波動(dòng)≤5℃，能耗比（算力 / 功耗）提升 15%。

結(jié)語(yǔ)

在算力需求與俱增的今天，AS燒結(jié)銀憑借 “超導(dǎo)熱、長(zhǎng)壽命、高可靠” 的特性，成為夏日服務(wù)器散熱的核心解決方案。從數(shù)據(jù)中心到邊緣計(jì)算設(shè)備，它不僅解決了高溫降頻的痛點(diǎn)，更推動(dòng)著綠色數(shù)據(jù)中心的發(fā)展 —— 當(dāng)每瓦算力的散熱成本下降，我們離 “碳中和” 的算力革命又近了一步。

審核編輯 黃宇