分析時點 2026-10-16｜信心 中高
晶片與封裝級散熱：發熱量化 → 熱阻預算 → 封裝結構 → TIM 選用 → 冷板與直冷 → 供電與光通訊散熱。PDF 為 57 頁簡報型報告（2026-10-17 取消鍍鎳金獨立章與受惠量化：電鍍廠不稀缺、產能缺口無法量化；「為什麼要鍍」、各家現況、各家電鍍與客戶三頁併入 TIM 章），定位聚焦晶片級；機櫃級（CDU、QD、浸沒式）見 分析_散熱介面與冷卻技術全景。
結論
- Investment thesis：AI 晶片從 1.4 kW 走向 2–4 kW，接面到入水只有約 50°C 溫差預算；2.3 kW、16.6 cm² 時每 0.1 °C·cm²/W 吃掉約 14°C，「有蓋＋單相冷板」在約 2 kW 飽和（TSMC 實測）。所以升級的錢集中在晶片與冷板之間：拿掉一層（Removable Lid／無蓋 TIM1.5）、換金屬 TIM、鍍鎳金、微通道與雙面冷板。
- 主要受惠：健策（Removable Lid ASP >US$250、MCL 選擇權）、奇鋐（MCCP 與雙面冷板主導）、竑騰（金屬 TIM1 貼合設備）；光通訊端為正淩（XPO 液冷）、毅嘉（光模組外殼）、同欣電（雷射載板）、聯鈞（ELS 封測）。
- 風險核心：NVIDIA 優先量產、退回保守材料（Rubin TIM2 石墨／PCM、鍍金延後／取消）；Rubin Ultra TDP 可能下調；長期 Lid 可能被拿掉只剩 Stiffener；矽內微流道若提前量產，TIM、Lid、冷板同時被跳過。
投資重點 memo
| 重點 | 投資含義 | 相關標的 | 信心 |
|---|---|---|---|
| 溫差預算算例：2.3 kW 有蓋＋單相冷板約 57°C 超出 50°C 預算；拆蓋 TIM1.5＋微通道回到約 29°C | 「減層」是硬需求，不是選配；Removable Lid 與 MCCP 量價同升 | 3653_健策精工（市）、3017_奇鋐（市） | 中（本報告試算，熱阻取綜述典型值） |
| Removable Lid：Rubin 4Q26 小量、1Q27 量產；凱基估 2027 年 800–900 萬顆、ASP ≥US$200（健策私訪 >US$250） | Lid 單價由 US$50 → US$250 級，健策內含值 4–5 倍 | 3653_健策精工（市） | 中高（多家券商＋私訪；Rubin Ultra 10–11 月才定案） |
| TIM 選用分歧：NVIDIA Rubin TIM2 液金 → 石墨或 PCM（兩說）；Google TPU v8 銦片直焊冷板 | 金屬 TIM 與鍍金先在 TPU 落地；NVIDIA 要等 Rubin Ultra | 7751_竑騰（櫃）、8431_匯鑽科（櫃） | 中（二手轉述並列） |
| 鍍金：NVIDIA 延後／取消並列（中信 08-31「取消使用鍍金水冷板」）；TPU 照走（JPM 09-30：因金屬 TIM 而鍍金） | 鍍金需求短期只綁 TPU；Google 單電鍍 $35＋金料 $30／片 | 8431_匯鑽科（櫃）、3017_奇鋐（市） | 中高 |
| 電鍍廠不稀缺：健策、雙鴻（泰國廠）、一詮、順德都自鍍；難的是大冷板鍍金良率（匯鑽科自稱 90%+ vs 中國 15–20%，未經第三方驗證）、新增許可與廢水額度（放流水標準 2027-01-01 起既設廠加嚴）與客戶認證 | 門檻擋新進者與擴產速度，擋不住已有電鍍線的散熱廠；匯鑽科鍍金單來自奇鋐 TPU 外包，需求放大後主要風險是客戶內製。健策鍍金產能未揭露，高階 Lid 月 40–50 萬片全改鍍金也只佔其電鍍量約 2–3%，瓶頸在需求（NVIDIA 是否改金屬 TIM）而非產能 | 8431_匯鑽科（櫃）、3653_健策精工（市）、3324_雙鴻（櫃）、2486_一詮（市）、2351_順德（市） | 中 |
| 雙面冷板：AWS Trn3、AMD MI450 4Q26 採用；NVIDIA 只有 Rubin Ultra「可能」（官方未證實）；ASP 單面 1.5–2 倍 | 冷板內含 +30–50%；奇鋐主導 | 3017_奇鋐（市）、3324_雙鴻（櫃） | 中 |
| MCL 延到 Feynman；TSMC 矽內微柱實測 2–5.3 kW、Microsoft 降溫 65% | 健策 MCL 是 2028 年後選擇權；矽內微流道是現有介面供應鏈的長期反證 | 3653_健策精工（市） | 中 |
| 光通訊：1.6T 可插拔 30 W（DSP 20 W）vs CPO 9 W；3.2T 可插拔估 40–60 W 超過 OSFP-XD 40 W | 液冷光模組（XPO）與 ELS 外移成新散熱戰場 | 8147_正淩（櫃）、2402_毅嘉（市）、6271_同欣電（市）、3450_聯鈞（市）、2317_鴻海（市） | 中 |
Insight
- 熱阻預算才是選型語言：把「多少瓦」換成「每層能分到多少 °C·cm²/W」；Rubin 級總預算約 0.36 °C·cm²/W，而 TIM1＋Lid 疊層實測量級約 0.45——光這一段就超標，這是減層的物理動機。
- NVIDIA 與 Google 方向相反：同在 1–2 kW，NVIDIA 優先量產可行（奇鋐：更在意出貨時間），把金屬 TIM 留給下一代；Google 用銦片直焊換最低熱阻，付出鍍金與焊接製程的代價。所以鍍金與金屬 TIM 的需求要分兩條線追。
- 鍍金需求只綁「焊接式銦」與「液態金屬」：壓合銦片、矽脂、PCM、石墨都不需要。NVIDIA 退回石墨／PCM，鍍金就跟著消失；Rubin Ultra 是否改金屬 TIM 是鍍金回來的開關。
- 金層要剛好：Intel 2007 金層 0.035–0.2 µm；Indium Corp. 建議 50–100 nm；太厚反而生成過多脆性 AuIn2。鎳是真正的阻障，會被鎵慢慢吃成多孔 Ga7Ni3。
- 冷板與 Lid 材料：銅導熱約 400、是 6061 鋁的 2–2.7 倍，且只有銅能穩定做微通道與擴散接合，所以冷板與 Lid 幾乎都是鍍鎳銅；代價是 CTE 16.6 vs 矽 2.6。降 CTE 靠複合材料（CuMo、AlSiC、鑽石銅 500–1,000 W/m·K），只用在局部；SiC（單晶 370–490）取代的是矽 carrier／中介層（Feynman 2028，野村、MS），不是銅冷板；鑽石銅何時進 NVIDIA（JPM、凱基：Rubin Ultra HBM 區 vs 專家：Rubin 用不到）兩說並列。
- 供電也是熱源：橫向供電 1,000 A 時 PCB 損耗約 390 W、效率約 50%（中信）；GB300 VRM 無冷板、VR200 冷板蓋到 VRM（MS）；Google 唯一量產垂直供電（Ironwood「晶片與 VR 並聯水冷」、v8 每 tray 4 片電源冷板）；Trn3／MI450 4Q26 雙面冷板。頂部散熱封裝（Infineon 功率級、順德導線架）是封裝級解法。機櫃 PSU 仍氣冷，查無量產液冷 PSU。
- 交換晶片液冷化：GB300 每顆 NVLink switch 晶片 2 片冷板 → VR200 整板單一冷板模組；AMD Helios 的 TH6 乙太網交換 tray 也上冷板。CPU、網卡、SOCAMM、E1.S 跟著 tray 液冷化，非主戰場。
- 光元件怕的是溫度不均，不只是溫度高：微環每 °C 漂 0.1 nm、DWDM 間距 0.4–0.8 nm；Marvell 實測光引擎放有機載板上只升 <5°C、放矽中介層上升約 25°C。
- 反證條件：①Rubin Ultra 下調 TDP 或延後，Removable Lid 量縮；②液金可靠度持續卡關，鍍金只剩 TPU；③NVIDIA／AMD 拿掉 Lid 只剩 Stiffener（專家 10-14）；④Feynman 維持橫向供電，雙面冷板停在 1–2 個平台；⑤矽內微流道提前量產。
依據
- 熱阻與能力邊界：Virmani & Chatterjee, Eng 6(12):373（2025）Table 2／13；TSMC ECTC 2024（IMC-Si 2 kW、320 W/cm²、熱點 1,460 W/cm²）、ECTC 2025（CoWoS 直冷 3.4 kW）；SemiAnalysis ECTC 2026（Samsung HBM 熱阻占比、SPIL TIM、Marvell 光引擎溫升）。
- TIM：Indium Corp. 資料表與部落格；Henkel 2024；Honeywell PTM 型錄；Fan et al. IMAPS 2023；AMD IMAPS 2009；Intel InterPACK 2007。
- 鍍金冶金：Materials 2023 16(18):6186（Ga–Ni–Cu）；8431_匯鑽科（櫃） 法說 2026-07-21、元大論壇 09-15、私訪 02-11；放流水標準附表五。
- 封裝結構與時程：SemiAnalysis Vera Rubin NVL72（2026-05-20）；中信 2026-09-17、08-31；JPM 2026-09-29／09-30；凱基 2026-10-07；健策私訪 2026-09-18；TR Lid 調查 2026-09-29；富邦 2026-06-27／07-21；散熱產業專家座談 2026-10-14。
- 光通訊：NVIDIA Technical Blog 2025-08；OIF-ELSFP-01.0；OSFP MSA 白皮書；Wu et al., Frontiers of Optoelectronics 2025；群益 OCP 2026 鴻騰 XPO（2026-10-12）。
- 自繪圖：
自繪_晶片散熱_有蓋封裝熱路徑剖面、自繪_晶片散熱_溫差預算、自繪_晶片散熱_鍍鎳金介面冶金、自繪_晶片散熱_CPO交換器散熱剖面、自繪_晶片散熱_雙面冷板與垂直供電、自繪_晶片散熱_各平台TDP區間、自繪_晶片散熱_方案熱阻能力（data_base/attachment）。
驗證清單
| 追蹤指標 | 為什麼重要 |
|---|---|
| Rubin Ultra 封裝方案定案（10–11 月） | Removable Lid、金屬 TIM、雙面冷板是否同時導入 |
| 健策 Removable Lid 出貨量 | 2027 年 800–900 萬顆假設能否兌現 |
| 匯鑽科 TPU PVT 結果、泰國廠 1Q27 貢獻 | 鍍金冷板放量時點 |
| NVIDIA GPU 冷板鍍鎳是否升級鍍金 | Rubin Ultra 是否回到金屬 TIM |
| Trn3、MI450 雙面冷板出貨 | 雙面冷板是否擴及第三個平台 |
| 竑騰金屬 TIM 機台出貨 | OSAT 端金屬 TIM 的實際導入量 |
| 3.2T 光模組外型與 XPO 訂單 | 可插拔是否撞牆、CPO／XPO 何時接手 |
相關
- 公司：3653_健策精工（市） 8431_匯鑽科（櫃） 3017_奇鋐（市） 7751_竑騰（櫃） 2486_一詮（市） 8147_正淩（櫃）
- 技術：技術_TIM導熱介面材料 技術_MCL金屬冷卻蓋 技術_晶片內微流道冷卻 技術_VPD 技術_ELSFP 技術_XPO
- 前一份全景報告：分析_散熱介面與冷卻技術全景
- 報告原檔：
信心水準與假設
- 中高。溫差預算算例的 Tj 95°C、die 面積 16.6 cm²、各層熱阻為假設或綜述典型值，只作量級示意。
- 未定事項並列不調和：Rubin TIM2（石墨 vs PCM）、R-Lid 拆蓋後 TIM1.5（膏＋石墨烯 vs 含銦金屬）、NVIDIA 鍍金（延後 vs 取消）、Rubin Ultra／Feynman TDP、TPU v8 TDP（1,000 vs 1,800 W）。
- NVIDIA 雙面冷板官方未證實；BSPDN 與 SoIC 熱量化數據、TSMC A16 熱論文、NVIDIA／TPU 實際鍍層厚度均未找到一手來源。