铜的复兴：优化 AI 时代的数据中心互连方案 | Joinspire 聚砺新材料研究

随着全球对 AI 与高性能计算（HPC）的需求持续加速，数据中心基础设施正经历大规模变革。市场预测显示，仅北美地区的数据中心基础设施规模到 2040 年就可能达到 1850 亿美元，功率密度与能效已成为关注焦点。

随着全球对 AI 与高性能计算（HPC）的需求持续加速，数据中心基础设施正经历大规模变革。市场预测显示，仅北美地区的数据中心基础设施规模到 2040 年就可能达到 1850 亿美元，功率密度与能效已成为关注焦点。

然而，高功率必然伴随高热量。

下一代 AI 加速卡与服务器功率模块的热密度正将传统材料推向极限。银（Ag）长期以来是导电性能的黄金标准，但其成本上涨与供应波动正迫使行业寻找更优的替代方案。

**「铜的复兴」**由此登场。

在 Joinspire 聚砺新材料，我们认为铜不仅是一种降本替代方案，更是可持续、高可靠数据中心未来发展的工程必然选择。以下将介绍先进铜膏技术——具体包括烧结铜（Sinter Copper）、可焊铜（Solderable Copper）与填孔铜膏（Via Filling Paste）——如何重塑互连格局。

1. 无压烧结铜：功率模块的新标准

目标应用：服务器电源（PSU）中 IGBT/SiC 功率模块的芯片贴装

数据中心依赖电力运行。服务器机架内的功率转换模块（采用 IGBT 或 SiC MOSFET）需承受巨大电流并产生大量热量。传统焊料合金在这种极端热循环下常因疲劳而失效。

Joinspire 聚砺新材料的解决方案：

我们的无压烧结铜膏在可靠性方面实现了革命性突破。与传统焊料不同，烧结铜可形成纯金属接合层，具备以下优势：

**优异的导热系数：**可高效将热量从芯片传导至散热片，降低结温（$T_j$）。

**成本优势：**性能可媲美烧结银，但材料成本仅为其一小部分，且不受银价波动影响。

2. 可焊导电铜：跨越兼容性鸿沟

目标应用：PCBA、柔性电路、SMT

在服务器主板与外围板卡的复杂电路中，并非每个连接都需要烧结工艺。但工程师常面临一个难题：铜膏容易氧化，难以通过标准表面贴装技术（SMT）工艺进行焊接。

Joinspire 聚砺新材料的解决方案：

我们通过可焊导电铜膏攻克了这一难题。这一独特配方使工程师能够：

**替代银膏：**在不改变下游组装工艺的前提下，替换用于元件端接（如 MLCC 或电感）的昂贵银膏。

**可直接焊接：**兼容标准锡基焊料（SAC305、SnPb），可无缝集成至现有 SMT 产线。

**抗迁移性：**与银不同，铜对电化学迁移（枝晶生长）具有更强的抵抗能力，可显著提升数据中心高湿环境下的可靠性。

3. 填孔铜膏：垂直导热通道

目标应用：高密度互连（HDI）PCB 与基板

随着服务器板卡日趋紧凑（层数增加、尺寸缩小），如何在 PCB 中实现热量与电流的垂直传导已成为主要瓶颈。对于某些高深径比通孔，传统电镀工艺往往速度慢、成本高。

Joinspire 聚砺新材料的解决方案：

我们的填孔铜膏专为高通量生产而设计：

**无空洞填充：**通过优化流变特性实现盲孔与通孔的完全填充，消除可能导致局部热点的气孔。

**热导通孔：**作为直接的“导热通道”，将顶层发热元件产生的热量传导至背面散热层。

**热膨胀系数（CTE）匹配：**配方设计与铜基板的膨胀特性相匹配，可防止在 AI 负载快速冷热循环过程中出现开裂。

结语：材料战略即商业战略

2026 年及以后的数据中心需要坚固耐用、供应稳定且可规模化的材料。

借助 Joinspire 聚砺新材料先进的铜材料产品组合——并依托合作伙伴 JuFeng 的制造实力——工程师可实现互连领域的“圣杯”目标：银级性能，铜级成本。

准备与我们一起创新？