隨著人工智能（AI）技術迅速滲透到各個行業，高速計算和大容量存儲器的需求激增。為滿足這一需求，芯片制造商們正越來越倚重貴使用金屬材料的先進封裝技術。這些“金銀家族”不僅價格昂貴，還憑借其優越的性能在芯片和存儲器封裝中扮演著至關重要的角色。

這種“重視”源于先進制程尺寸的不斷縮小，貴金屬在實現小線寬、低電阻率、高粘附性和低接觸電阻等方面具有無可替代的優勢。從21世紀以來新增的芯片材料中可以看出，約40種新元素中有90%是貴金屬和過渡金屬，它們為芯片性能的提升提供了強大支撐。

目前，常用在芯片和存儲器封裝中的貴金屬材料主要包括以下幾種：

①金（Au）：

應用：金常用于芯片封裝中的鍵合線（wire bonding）、引線框架電鍍和焊接材料。它具有優良的導電性、耐腐蝕性和化學穩定性，是高端芯片封裝的首選材料。

特點：導電性能好，耐氧化，適合嚴苛環境中的高可靠性應用。

②銀（Ag）：

應用：銀用于導電膠、電極和反射層等，尤其在光電子器件中作為高效反射材料。

特點：導電率最高，適合需要高導電性和高反射率的場合，但容易氧化，因此常與其他材料合用。

③鈀（Pd）：

應用：鈀在多層陶瓷電容器（MLCC）和晶體管封裝中用作電極材料，還用于鍍層以增強抗腐蝕性能。

特點：耐氧化性優異，適合高溫應用，且成本較金更低。

④鉑（Pt）：

應用：鉑常用于高溫穩定性要求較高的封裝，如傳感器和特種半導體器件的封裝中。

特點：具有良好的耐高溫和耐腐蝕性，適合極端條件下的應用。

⑤銠（Rh）：

應用：銠主要用于芯片封裝的電鍍中，尤其在對抗腐蝕和磨損有高要求的環境下。

特點：極高的抗腐蝕性和硬度，適合高耐磨和高反射應用。

⑥釕（Ru）：

應用：釕被廣泛用于作為晶體管柵極的電極材料以及存儲器（如DRAM和MRAM）中。

特點：良好的導電性和耐腐蝕性，同時具備優異的熱穩定性。此外，釕薄膜可以極薄而不會顯著增加電阻，是替代鈷和鉭的新興候選材料。

⑦金錫合金（Au-Sn）：

應用：這種合金廣泛用于高可靠性焊接材料，如光電子、MEMS和微波器件等。

特點：低熔點、良好的潤濕性和高導熱性，是高精度封裝中常見的選擇。

Au-Sn粉體

貴金屬材料對AI產業的助力

之所以貴金屬材料在AI產業中大放異彩，成為芯片和存儲器的“幕后英雄”，是因為它們擁有卓越的導電、導熱和耐腐蝕性能。這些獨特的物理和化學特性，使它們在封裝技術中占據了無可替代的位置，確保了高端電子器件的穩定運行。接下來，我們一起來看看貴金屬材料在這個領域中究竟有多“硬核”吧：

1、提升計算速度和效率

隨著AI模型變得越來越復雜，對高速計算、大數據處理和低延遲的需求也在持續上升。而在高速運算場景中，貴金屬的低電阻率特性顯著降低了電能損耗，提升了數據傳輸速度。鈀和金等材料在電極、互連線和焊接中的應用，可以確保芯片在高頻下穩定運行，這對訓練大型AI模型和實時數據處理至關重要。

2、改善散熱性能，提升系統穩定性

高性能AI芯片在運算時會產生大量熱量，散熱成為一大挑戰。貴金屬材料如銀和金具有優異的導熱性能，可以有效將熱量傳導至散熱器和封裝外部，從而降低芯片的工作溫度，提升系統的整體穩定性和壽命。

3、增強封裝可靠性，延長設備壽命

鉑、鈀和銠等貴金屬以其優異的耐腐蝕性和耐高溫性能，在極端環境下仍能保持高效工作。這對需要長時間高負荷運行的AI系統尤為重要，特別是在自動駕駛、工業自動化和數據中心等對可靠性要求極高的應用中。

4、支撐先進存儲技術的實現

AI技術不僅需要高性能處理器，還需要大容量、快速響應的存儲器。貴金屬材料在存儲器封裝中能提供更好的導電性和抗氧化性，有助于提高存儲器的可靠性和壽命。如釕具有高熔點，硬度大和良好的電導率，使其成為制造高密度存儲芯片的合適材料，有望用于新一代存儲技術（如MRAM、ReRAM等）的開發。

5、促進微型化和集成化發展

隨著芯片集成度的提升和制程的微縮，傳統材料難以滿足更小線寬和更高連接精度的需求。貴金屬及其合金材料的應用，突破了微型化的技術瓶頸，使得更小、更快、更智能的AI芯片成為現實。

總之，貴金屬材料以其獨特的物理化學特性，在AI芯片和存儲器封裝中發揮著無可替代的作用。未來，隨著AI技術的進一步發展，對貴金屬材料的需求必將持續增長，為新一代電子器件的性能提升和創新突破提供更強大的支撐。

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