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MCL金屬冷卻蓋

更新 2026-09-29

定義

MCL(Metal Cold Lid,金屬冷卻蓋)是 AI GPU / ASIC 封裝散熱升級的一種可能形態,可理解為把傳統 IHS / Lid / Heat Spreader 往「更靠近液冷冷板」的方向推進。它位在晶片封裝與 cold plate 之間,核心目標是降低 TIM2 熱阻、提升熱擴散效率,並改善高功耗封裝的平整度、可維修性與可靠度。

庫內 Daiwa 健策報告線索指出,下一代 GPU 可能採 removable dual lid 或 MCL;若規格確認,對高階均熱片 / IHS ASP 有上行空間。現階段 MCL 仍是潛在規格升級,不應寫成已確定量產。

路線定位與時程(散熱產業簡報,2026-06-30)

  • MCL=把微流道做進 Lid 本身:熱路徑縮短為「晶片→TIM1→MCL」,等於把獨立的 Cold Plate 與 Lid 合一,散熱功耗可拉到 3,000W 以上(DtC 冷板約 2,000W 級)。
  • 過渡方案 Removable Lid(健策):晶片上封裝可拆卸式上蓋,SoC 與 Cold Plate 之間只剩一層 TIM 1.5(原為 TIM1+TIM2)。
  • 與 MCCP 的分工:MCCP(奇鋐主推)站在系統端、沿用既有封裝、成熟度高、導入早;MCL 推進到封裝蓋板,熱性能更好、單價與門檻更高,但有整組報廢風險。
  • 時程與陣營:簡報標 MCL 2H26 開始採用(Rubin Ultra 平台)、2027 年以後 3kW+ Feynman 世代成為應用主流;主要由健策研發,奇鋐則不看好此路線。目前尚在測試階段。
  • Kyber 場景與測試進度(富邦 2026-07-21):Kyber blade 寬度縮至 0.5U,MCL 採側面水路設計可將高度壓縮到 0.5U、解熱能力 3,000W 以上,於散熱效能與空間表現最具領先優勢;MCL 單體性能測試已過關,目前瓶頸在測試設備開發、灌水測試(水壓/流速/水量)的標準良品定義、以及機構與系統層級的全面搭配。健策在 MCL 設計量產上較為領先;Kyber 散熱另一測試方案為雙相式液冷 TPLC(奇鋐、Cooler Master,見 技術_液冷)。
  • 一詮(CTBC,2026-07-23):導入時程確認延後至 Feynman:一詮已投入 MCL 相關產品開發並進行多架構驗證,供應鏈訪查顯示市場原先預期 MCL 將於 Rubin Ultra 平台導入,目前導入時程可能延後至 NVIDIA Feynman 平台;CTBC 認為此變化主要來自 NVIDIA 持續優化下一世代 AI Rack 液冷架構,非 MCL 技術方向改變,與本頁既有「2027 年以後 Feynman 世代成為應用主流」時程一致,屬明確的「Rubin Ultra→Feynman」時程調整訊號。一詮憑藉精密金屬加工與電鍍製程能力,若 Feynman 平台正式導入 MCL,有望成為受惠供應商之一。

Rubin/Rubin Ultra 封裝散熱結構最新進展(中信投顧 + 健策私訪,2026-09-17/18)

中信投顧觀點:Rubin Ultra 目前仍有多項散熱方案同步進行驗證,包含兩片式(Stiffener+Lid)、可拆式上蓋(Removable Lid)等方案,最終設計尚未定案,最快 10–11 月才有望確認。中信認為 Removable Lid 較具下一代放量機會:封裝階段先透過螺絲固定上蓋提供機械支撐,進入 ODM 組裝後移除螺絲與上蓋、重新塗佈 TIM 1.5 並安裝水冷板,使散熱結構更貼近晶片熱源;相較 Two-Piece 方案可減少中間結構對熱傳路徑的影響,高功耗晶片下具較佳散熱效率;並因增加高精度加工及拆裝製程,估計整體機構件單價有望達傳統 Single Lid 的約 3–4 倍。至於 MCL,中信認為現階段量產可行性相對有限,主要受微流道製程整合、密封、漏液及長期可靠度驗證等因素限制,仍以技術驗證及方案評估為主;台積電長期則持續朝 Timeless/Direct Microchannel 發展(詳見 技術_晶片內微流道冷卻)。

報告_中信_AI功耗與散熱架構_20260917_005

圖說:封裝散熱結構對照——(上)MCL Type(Cover plate+MCL+Heat Spreader+TIM 1)與 Lid Type(Cold plate+TIM 2+Heat Spreader+TIM 1);(下)Removable Lid Type 三階段:封裝階段鎖上 Removable Lid+Stiffener → ODM 組裝時移除上蓋 → 重塗 TIM 1.5 並裝上 Cold plate。來源:報告_中信_AI功耗與散熱架構_20260917,中信投顧,2026-09-17。

健策私訪澄清(2026-09-18):One-piece、Two-piece、Removable 不是單純的世代替代關係,同一世代晶片可同時測試多種結構,客戶依 Package Warpage、PCB Warpage、TIM、功耗與封裝良率選擇最適合方案。Rubin 目前三種結構都在測:先前因 Two-piece 對 PCB Warpage 壓制不足而改回 One-piece,現又因熱組問題重新測試 Removable。Removable 原本較偏向 Rubin Ultra/更後段高功耗平台使用,但客戶正評估是否提前於 Rubin 世代導入,約 9 月底至 10 月初可能決定。Rubin Removable 已進入實際出貨與測試階段,今年已有數萬片需求(R-Lid 可能約 7 萬片規模);優勢是不需大幅改動既有半導體封裝設備,短期導入門檻低於 MCL。Removable Lid 為台積電設計,健策依客戶規格製造;Intel EMIB 面臨翹曲但無法採用 R-Lid 方案。MCL 則要等功耗進一步往 3kW 以上、Removable 的 TIM 熱阻開始成為瓶頸後才會加速導入。ASIC 現階段多數仍採傳統 Stiffener(功耗約 1kW),未來功耗往 2kW 提升後,Two-piece/Removable 應用不會只限 NVIDIA GPU,ASIC 平台也有架構升級空間,但導入節奏不一定複製 GPU(各客戶製程、TIM、Package 尺寸與系統散熱設計不同)。

Removable Lid 相對 Single Lid 的價值倍數:兩份來源口徑不同,並列保留

  • 中信投顧(2026-09-17):估 Removable Lid 整體機構件單價約達傳統 Single Lid 的 3–4 倍。
  • 健策私訪(2026-09-18):揭露 ASP 分層為 NVIDIA GPU One-piece Lid 約 US$50 → Removable > US$250,即逾 5 倍。
  • 兩者口徑可能不同:中信談的是「整體機構件單價」的估算倍數,健策私訪談的是單一上蓋 ASP 的具體美元數字;分母與涵蓋範圍未必一致,不排除是造成倍數差異的原因,兩者並列不選邊,待後續財報/法說進一步核對。

Removable Lid 決策時點:兩份來源談的是不同世代,非互相矛盾

  • 中信投顧(2026-09-17):Rubin Ultra 散熱方案(含兩片式、Removable Lid)仍多方案同步驗證,最終設計尚未定案,最快 10–11 月才有望確認。
  • 健策私訪(2026-09-18):Removable Lid 原本較偏向 Rubin Ultra/更後段高功耗平台使用,但客戶正評估是否提前於 Rubin 世代(非 Rubin Ultra)導入,約 9 月底至 10 月初可能決定。
  • 兩者談的是不同世代的決策:中信講的是 Rubin Ultra 平台散熱方案最終定案時程;健策私訪講的是 Removable Lid 是否提前用到 Rubin(較早、功耗較低的世代)的決策時點。兩則時程不互相推翻,並列記錄。

TR Lid 供應鏈調查更新(珩石筆記,元大報告轉述,2026-09-29,中信心):可拆卸均熱片(Removable Lid,供應鏈亦稱 Temporary Lid/TR Lid)市場原先預期最快 Rubin Ultra 世代才導入;最新供應鏈調查指出,為避免量產期良率風險,客戶已要求健策於 4Q26 小量出貨數萬片送往封裝廠做前期測試,有機會提前於 Rubin 採用(與健策私訪 9/18「數萬片、R-Lid 約 7 萬片規模」互相呼應)。 - 驗證期:4Q26–1Q27 測試數據為關鍵檢驗期;若無異狀,將為 2027 年營運帶來跳升(未經公司或客戶證實)。 - 結構與 TIM 層數:TR Lid 的 Stiffener 與 Lid 以螺絲鎖固;送 ODM 打板後拆除 TR Lid,直接塗散熱膏、鋪石墨烯片並貼緊水冷板,大幅減少 TIM 層數、緩解多層介質造成的熱傳延遲(與上方中信「重塗 TIM 1.5」流程一致,材料細節以此筆記為準待核)。 - 封裝製程與設備:熱加壓需對 Ring 與 Lid 各做一次,使用不同設備(由兩家設備廠分別提供);封裝廠產線預計 2027 年中完成建置。 - ASIC 延伸:隨晶片 TDP 上升,ASIC 均熱片亦將逐步改採 Lid/Ring 設計,均熱片整體單價預計 2H27 再度提升(元大轉述,屬預估)。 - 元大預估健策 2027 年營收 NT$794.24 億(+143.4% YoY)、毛利率 52.8%、EPS NT$208.86(獲利預估上修 40%),詳見 3653_健策精工(市);來源:memo_健策_TRLid供應鏈調查_20260929。

報告_散熱產業_20260630_010

圖說:現行水冷板設計 vs MCL 設計 vs 可拆卸蓋板(Removable Lid)設計的層疊截面對比,含 Cold Plate、TIM1/TIM2、HBM、Circuit、Substrate 各層標注。

Kyber機櫃延後_Sector Snapshot_c_07212026_006

圖說:健策 MCL 產品架構——Explode view(Hose Plate/Bolster/MC Lid/Substrate/Back Plate)、Combined assembly、MCL Manifold Cap;MCL Fin Base thickness/space 100–150μm(富邦投顧,2026-07-21,引自健策 Computex 2026 展示)。

位置與熱路徑

(熱路徑層疊對照見上方「封裝散熱結構對照」與「水冷板 vs MCL vs 可拆卸蓋板」兩張圖:die+HBM → TIM1 → Lid/IHS → TIM2 → Cold Plate;MCL 把 Lid 與 Cold Plate 合為一件微通道蓋板。)

MCL 的投資意義在於把封裝端 Lid 與液冷端 Cold Plate 的邊界往中間收斂,減少熱阻並提高單件價值。

與 IHS、Cold Plate 的差異

項目 IHS / Lid / Heat Spreader MCL(Metal Cold Lid) Cold Plate
位置 封裝端,覆蓋 die / chiplet 封裝端與液冷端之間的升級蓋板 系統 / 模組端液冷件
主要功能 熱擴散、保護晶片、控制翹曲 熱擴散 + 更低熱阻 + 可與液冷設計更緊密整合 冷卻液流道帶走熱量
供應鏈重點 精密金屬加工、平整度、鍍層、TIM1/TIM2 相容 微通道 / 表面處理 / 可拆修 / 密封與可靠度 流道設計、manifold、QD、冷卻液可靠度
投資語境 健策 IHS / 高階均熱片 ASP 下一代 GPU 規格升級選項 奇鋐、高力、台達等液冷系統

技術重點

子題 說明 觀察重點
熱阻降低 高功耗 GPU 的熱路徑從 die 到冷卻液,任何介面都會吃掉熱預算 MCL 是否減少 TIM2 厚度或改善接觸熱阻
平整度 / 翹曲 大封裝與 chiplet 熱源不均,lid 平整度影響接觸品質 與 技術_晶片抗翹曲、stiffener、壓合力設計一起看
表面處理 液態金屬 TIM2 或冷卻液可能帶來腐蝕風險 鍍金 / 鍍鎳 / 特殊表面處理是否升級
可拆修性 removable dual lid 強調維修、更換與良率管理 可重工性是否成為 CSP / ODM 採用關鍵
微通道設計 若 MCL 走向 microchannel lid,製造難度與 ASP 都會提升 精密加工、清潔度、密封與漏液可靠度

相關個股

公司 關聯層級 MCL 關聯 投資判讀
3653_健策精工(市) 直接受惠 / 規格定義觀察 Daiwa 報告直接點名下一代 GPU 可能採 removable dual lid 或 MCL;健策為 IHS / Lid / Cold Plate / Microchannel Lid 供應商 最直接 MCL 觀察股,重點是規格確認、ASP 與良率
8431_匯鑽科(櫃) 表面處理 / 鍍層 MCL / cold plate 若使用液態金屬 TIM2 或高可靠度鍍層,表面處理需求提高 需確認是否切入 AI 散熱件鍍層訂單
7751_竑騰(櫃) TIM1 / Lid 貼合設備 MCL 若改變 Lid / Heat Spreader 結構,仍需精密貼合、壓合與 AOI 偏設備端,不是 MCL 零組件供應商
3017_奇鋐(市) Cold Plate / 液冷系統 MCL 上方連到冷板與 manifold,奇鋐在 VR 世代冷板與整機液冷是主要供應商 受益於整體液冷升級,但不是 MCL 本體最直接映射
8996_高力(市) CDU / RDHx / 液冷系統 MCL 降低晶片端熱阻後,仍需 rack / row 級液冷帶走熱量 偏系統端熱交換與 CDU,屬間接受惠
3305_昇貿(市) 焊接 / 接合材料 若 MCL / lid 結構導入 solder preform、特殊接合材料或鍍層,可能形成相鄰機會 目前缺直接 MCL 訂單線索,列觀察
2486_一詮(市) 早期開發 / 精密加工與電鍍能力 已投入 MCL 產品開發與多架構驗證,短期營收貢獻有限;導入平台由 Rubin Ultra 延後至 Feynman(CTBC 2026-07-23) 與健策同屬 MCL 觀察股,但一詮進度較早期、尚未進入量產驗證階段

投資判讀

  • MCL 是 IHS / Lid ASP 升級故事,不是一般液冷件故事:直接映射先看健策這類封裝端金屬散熱件供應商。
  • 規格尚未確認,需折現:現有線索是「下一代 GPU 可能採用」,仍需客戶規格、樣品、量產時程與 ASP 確認。
  • 會牽動 TIM2 與鍍層:若 MCL 搭配液態金屬 TIM2,表面處理與腐蝕控制會變重要,匯鑽科等表面處理股可列觀察。
  • 與 cold plate / CDU 是上下游關係:MCL 解決晶片端接觸熱阻,cold plate / manifold / CDU 解決熱量帶走;奇鋐、高力受益於整體液冷升級,但不是 MCL 本體。

風險與注意事項

  • MCL 可能只是過渡規格,最終客戶也可能採 one-piece lid、removable dual lid 或其他 IHS 方案。
  • 微通道 / 可拆修 / 密封設計若良率不佳,可能延後導入。
  • 液態金屬 TIM2、鍍層與冷卻液相容性需長時間可靠度驗證。
  • 不應把所有液冷公司都等同 MCL 受惠;MCL 的直接價值在封裝端金屬散熱蓋板。

相關技術

來源

  • 3653_健策精工(市):Daiwa 2026-05-29 / 2026-06-06 健策報告摘要,提到下一代 GPU 可能採 removable dual lid 或 MCL、Rubin one-piece lid 急單與 ASP 上行機會。
  • 報告_散熱產業_20260630:MCL 3,000W+ / Removable Lid TIM1.5 / 2027+ Feynman 世代主流預期 / 健策研發、奇鋐不看好。
  • 報告_富邦_Kyber機櫃延後_20260721:Kyber 0.5U blade 場景下 MCL 側面水路/單體測試過關/瓶頸在測試設備與標準良品定義;健策 MCL 產品架構圖。
  • 報告_CTBC_一詮2486_20260723:一詮 MCL 產品開發進度、導入時程由 Rubin Ultra 延後至 Feynman 平台。
  • 報告_中信_AI功耗與散熱架構_20260917:中信投顧,2026-09-17;Rubin Ultra 散熱方案(兩片式/Removable Lid)尚未定案、最快 10–11 月確認;Removable Lid 機構件單價估傳統 Single Lid 3–4 倍;MCL 量產可行性受限、台積電長期朝 Timeless/Direct Microchannel 發展。
  • memo_健策_私訪_20260918:健策私訪,2026-09-18;澄清 One-piece/Two-piece/Removable 為同世代並行測試而非替代關係;Removable 是否提前於 Rubin 世代導入約 9 月底至 10 月初決定;Removable Lid 為台積電設計,健策依規格製造;ASP 分層 One-piece ~US$50 → Removable >US$250。
  • memo_健策_TRLid供應鏈調查_20260929:珩石筆記(元大健策報告轉述),2026-09-29;TR Lid 4Q26 小量數萬片送封裝廠測試、可能提前於 Rubin 採用、4Q26–1Q27 為驗證期;拆除後直貼水冷板減 TIM 層數;Ring/Lid 熱加壓兩套設備、封裝廠產線 2027 年中建置;ASIC 改 Lid/Ring、均熱片 ASP 2H27 再升
  • 技術_TIM導熱介面材料:TIM1 / TIM2、液態金屬與表面鍍層風險。
  • 技術_均熱片:IHS / Lid / Heat Spreader 與模組端 VC 的用語區分。

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