近期，晶盛机电董事长曹建伟在一次演讲中提到，碳化硅衬底除了新能源汽车这一核心赛道之外，还涌现出两大新兴应用方向：

一是先进封装领域，‌碳化硅因优异的散热性能，台积电正在推进碳化硅衬底在CoWoS封装中的应用，以解决AI芯片高功耗和散热问题；

二是光学领域，以META为代表的企业在光学镜片中引入碳化硅材料，进一步拓展了碳化硅的应用边界。

这些新赛道的崛起，改变了行业对碳化硅衬底尺寸的预期。原本认为8英寸是功率半导体领域的长期主流规格，但在新应用的驱动下，12英寸碳化硅衬底有望在5-10年内快速导入，形成新的市场增长点。

01在先进封装技术领域的应用

SiC凭借其高热导率和高工艺窗口，有望显著提升CoWoS结构散热并降低封装尺寸。英伟达GPU芯片从H100到B200均采用CoWoS封装（芯片-晶圆-基板）技术。CoWoS通过将多个芯片（如处理器、存储器等）高密度地堆叠集成在一个封装内，显著缩小了封装面积，并大幅提升了芯片系统的性能和能效。但随着GPU芯片功率增大，将众多芯片集成到硅中介层容易导致更高的散热需求。

单晶碳化硅是一种具有高导热性的半导体，其热导率达到490 W/m·K，比硅高出2–3倍，是高性能CoWoS结构中介层的理想材料。与硅中介层相比，单晶SiC还具有更好的耐化学性，因此可以通过刻蚀制备出更高深宽比的通孔，进一步缩小CoWoS封装尺寸。

美国尼尔森科学采用的350μm碳化硅能够制备出109:1的碳化硅中介层，显著高于常规硅中介层的17:1深宽比。

02在AR眼镜领域的应用

SiC具备高折射率、高热导性，成为AR眼镜镜片的理想基底材料。基底材料的折射率越高，AR镜片的FOV就更大，单层SiC镜片即可实现80度以上FOV，可以提供更轻薄的尺寸和更大更清晰的视觉效果。高折射率同样可以有效解决光波导结构中的彩虹纹和色散问题。高导热性则有效提升了AR眼镜的散热能力和性能表现。同时，SiC材料的高硬度和热稳定性亦支持刻蚀工艺的引入，有效提升产能和良率。

来源：先进半导体材料