第458期|128年陶氏公司：以有机硅技术，破局热管理芯车双赛道
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各位芯片揭秘的粉丝大家好我是主播换时今天我邀请到了一个全球非常有名的公司号称是全球有机硅磷鱼前三甲的一家公司那现在坐在我旁边呢就是陶氏公司消费品解决方案事业部电子业务亚太区技术研发总监李大超李博士那李博士给我们大家打个招呼啊

谢谢欢迎你的介绍今天也很高兴能来到咱们芯片揭秘和大家一起交个朋友聊一聊首先呢陶氏是一家有 28 年历史的非常重视创新的材料公司陶氏的有机硅方案解决事业部呢实际上前身是道康宁那在有机硅行业也已经有 80 多年的这个历史了一直以来是全球无论是技术还是市场上都是领先的这个有机硅解决方案这个提供商

当这个道康宁回归陶氏之后也和陶氏的整体的这个产品的 portfolio 进行了一个融合那我们现在更有信心不管是我们汽车电子领域啊还是消费电子领域啊提供更好的这个散热解决方案嗯

所以非常高兴有机会和你和今天揭秘的观众们一起来聊一聊这个李博严谨一概的就把我们陶氏有机硅的历程做了这个揭秘啊就其实说清楚了一个点我觉得最核心的就是历史非常悠久所以是不是做材料的公司要想把一个材料做得好都需要这么长的一个坚持

其实的确是尤其像陶氏啊杜邦啊这些传统的既重视 innovation 同时又有久历史的公司那这样的公司要做得好做得久尤其有一百多年甚至两百年的历史实际上产品结构是要不断调整和优化的比如说陶氏的历史呢是做这个滤碱化工其他的但实际上在做了一些年之后这个行业已经变得非常 commodity 不再适合产生足够高的利润那

陶氏会对这部分业务进行剥离那实际上在过去的 128 年的历史里面陶氏是进行了非常多轮业务的统整组合然后再优化一直 focus 在怎么样能给我们的客户提供最好的同时最有价值的创新解决方案那同时呢我们在帮助客户成功的过程中我们也取得一定的利润和成功那这个是陶氏不断重复的一个历程

我觉得这个点还是蛮有感染力的去年的时候我记得我在跟广西的某个国企交流他们就在问我说我们的绿简行业一年不如一年了我们公司该怎么转型其实当时我还搜了一下绿简行业确实是一个比较落后的行业了非常悠久的历史但是到现在其实已经是非常多的化工公司不太能做的了

对那么陶氏能够不停的推陈出新然后还能在相应的场景下占据非常高的份额肯定是有很独特的一个原因啊组成了这个结果所以今天我们聊这个有机硅这个话题的话我首先想请您问点技术性的问题因为我之前搜索了一下像在芯片的这个

封装也好或者是在做相应的这个件盒也好其实都离不开这种特殊的材料那现在芯片行业其实有非常强的一个要求就是说小型化或者是摩尔定律越来越小尺寸下那么这种情况下就比如说两纳米三纳米像台积电现在说我 OK 了那我觉得它可能对相应的材料也带来了非常高的挑战因为越小的话你的散热其实难度是比较高的那么

我想问问您在这个做这个材料这个行业怎么看芯片行业往小型化走的这个进度上面的一个约束条件我们能够突破摩尔的这种局限性去适配越来越小的这个要求或者说您预判到什么尺寸下就这个挑战不可能再突破了有没有这样的一个共识这个问题可能需要比较专业的这 Gamma Conductor 方面的

我个人的想法和感觉是不可能无限小下去当这个尺寸越来越小其实到了纳米级别甚至几百个 i 之后越来越接近于这个原子的 size 那你这个无法突破就是有物理的 limitation 在那里摩尔定律现在其实逐渐在失效越来越慢慢

同时呢当这个尺寸变得越来越小的时候功率当然也在不断提高算力在不断提高那产生的热量的排放效率其实是越来越有技术上挑战性了其实您这个问题非常有前瞻性啊也切中了当前这个芯片设计面临的尤其是热管理方面的一个非常重大的

因为你们是国际大厂如果我在问国内的一些刚创业的公司可能就不会问你未来这个前沿的东西了所以还是今天能跟陶氏都跟李博聊还是想跟我们讲讲你们作为行业领头羊怎么看这个散热的问题觉得你们的角度会成为这个行业的这个瓶颈还是说会成为一个助力就我觉得你的分享会对大家有启发我觉得以现在的这个趋势来看

就器件的小型化然后同时它的芯片的设计越来越从 2D 向 3D 走向这个都对散热基础越来越高的要求包括现在不同芯片的集成算力的不断提高从这个消费级的芯片到 AS 级算力的芯片这个都对散热提出的要求是越来越高的其实指数级的增长从我们的角度从我们的认识上这个散热的一定会成为一个瓶颈

那现在呢很多公司不管芯片公司还是做封装的公司做设计的时候可能是优先考虑芯片的性能然后再去考虑封装考虑散热但是未来随着产热量越来越高随着芯片的尺寸越来越复杂形式越来越复杂这个从 2D 走向 3D 那移热的问题会越来越难越来越复杂

那在这种情况下热管理以及热解决方案的设计可能会从后端挪到前端就是你在做这个芯片设计的时候你就必须考虑更早的去考虑了对 这个热要怎么来移除因为这个热一旦积累超过了一定温度的话不管是它的性能还是寿命都有非常显著的影响甚至可能直接不

工作了对所以我们的认识是随着这个算力的提高随着形式的越来越复杂以热的越来越困难那你必须要把热管理以及这个尤其是创新的导热材料放在前端放在设计里面这样才能保证最后的这个以热不会成为这个芯片算力的瓶颈

对所以说这是一种研发新的器件的一些变化和挑战的不同但您刚刚也提到了像 AI 芯片我们现在对大算力这种运算速度越来越高的这种要求像陶氏应该更早的就已经预判到这个趋势了那你们在这个方向有做什么样的一个产品布局吗

是有的像我刚才说的这个 AI 芯片最主要的就是和普通芯片的区别是它的热密度以及可靠性方面的要求是越来越高的那陶氏围绕着这些要求其实构建了以有机硅为核心多层次的热管理创新材料体系包括我们三系列的导热凝胶包括五系列的导热硅脂以及去年刚刚推出的我们叫静默式冷却液 ICL Emulsion Cooling Liquid 1100 系列这些实际上都在不同层次

以及不同的冷却方式的情况下为 AI 芯片提供了这个不同使用场景下的这个解决方案随着散热的要求越来越高芯片的尺寸的变化设计的变化那这方面的对材料的要求会越来越高的那我们非常重要的 principle 就是跟我们的客户一起来赢帮助他们赢

那同时我们也能赢所以怎么样和这些无论是 Invidia 无论是 Inter 这些芯片设计的大厂合作了解他们下一代产品的需求就像我刚才说的在前端加入到他们的设计团队当中去了解他们的没有被满足的这些需求同时随着他们一起来设计最新的导热产品这个才最符合 make sense 的做法所以材料公司要更加懂得和终端走得更近

我们有很多 talent 其实上是要从半导体行业来雇的人家对 semiconductor 对封装有非常独特的见解的这样才能帮我们和这个圈内人士有好的沟通和共识另外呢帮我们对这个导热材料实际的产品设计能有更好的把控

确实半导体行业要求的是非常高的而且我们刚刚聊的都是属于人类目前的极限了那么我看您所在的这个板块呢是面向汽车方向也是负责这个板块的所以我想问问在汽车行业这个要求会不会稍微好一些然后你们在汽车行业的这种突破的策略又是什么如果你三年前或者五年前问这个问题我可能会说是啊

因为三五年前可能电车还没有这么普及流行这么广泛的被接受或者智能化的程度没有这么高我们今天来参加的展会其实也是这个 ESC2025 嘛非常多的汽车智能化的解决方案我们看到对吧其实我们有一个越来越多的这个消费电子领域的不管是芯片激光雷达等等等等一系列的这个消费电子领域应用的场景都被挪到了车上

那车现在的动力系统实际上并不是最高精尖别人做不了的能做的人非常多但实际上汽车的智能化座舱的智能化这个车载芯片的使用尤其车载 AI 芯片的使用这些实际上是越来越和消费级的这些甚至是算力级的芯片领域越来越相近了所以整个电车的产品周期你看和手机越来越接近了以前是五年一代甚至是更长五年可能公司都会

现在这个快的可能半年长一点的每年都要推出新品这些新品过程中这个动力系统其实并不再是最重要的 differentiation 最重要的 differentiation 实际上是汽车的这个智能化座舱的智能化人机交互所以你有一台聪明的车可能会吸引这个汽车客户的点所以听下来李博的意思是说这个行业太快了所以并不容易

行业非常快我们就得跟上所以导致一个做材料的公司都要不停的推陈出现没办法以前我们在说材料行业好因为做出一代东西可以卖很久很久配方都不用改那种感觉好像今天说这个话也有点言之过时了也不符合现在的这个时代了

对那回到刚刚我们一提这个散热其实传统的一个散热材料一般会提到石墨烯对吧国内做石墨烯的公司也很多所以我想请教您一个偏产品本质的一个问题就是有机硅这种方式的导热和石墨烯这种材料比起来有什么样的差异然后它在

性能啊散热啊或者是绝缘这些角度上面来说会比石墨烯会更好吗你们为什么选这个赛道做这么大的开发有什么样的原因好的非常好的问题啊很专业啊比较 general 的回答是这个不同类型的材料肯定是各有优缺点那石墨烯的好处理论上的这个导热叙述可以非常高可以到 2000 瓦每米 K 但是同时呢还有一些自带的缺点啊其实刚才你也提到了一些

比如说我们看到比较多的是因为它作为一个附体材料它由于接触不良的情况下这个导热率并不是和这个石墨烯本身材料导热率特别相关的是有一层薄薄的这个接触不良嘛所以整体的系统性能发挥不出来发挥不出来体系的导热实际上并不一定有它本体那么好再者它的加工比较复杂同时材料成本比较高比较脆啊等等等这些限制了它在电子封装中的这个

大规模的普及所以这是石墨烯材料的一些优缺点那有机硅导热材料其实你刚才提到了比如说导热 绝缘和工艺性这三点的平衡不同材料当然这个平衡的点不一样那以这个有机硅导热材料为例首先从导热性能上来讲豪氏的有机硅导热材料实际上是可以覆盖一个比较宽的范围

可以从零点几零点七零点八这个瓦每米 K 一直到十几瓦每米 K 比如说我们有一款 TC4083 陶锡的材料大概有十左右的导热率这款产品也是为了适配高功率的芯片散热的需求同时在绝缘性上呢如果大家对有机硅的分子结构有所了解的话那这个硅氧键的键能是比较高的同时呢

又有非常低极性的这个甲基的包袱所以说有机硅材料的这个导热产品具有非常好的绝缘性能以及这个摄稳定性所以比较适用于高压的环境那最后在工艺性上陶氏的在有 CARBAS 之前陶氏的绝大多数有机硅导热产品呢都是我们说的叶香导热产品

所以是有比较低的粘度再者因为它的这个表面能非常低它可以在各种界面上有非常好的润湿性能所以就是你施工了之后它可以和这个界面形成非常好的接触就把这个界面之间的这个热阻降到最低所以导热绝缘和工艺性我们觉得有机规的导热材料实现了一个比较好的平衡当然

什么应用回复什么样的平衡这个总要是根据应用去讲我们不好说有机硅材料在任何应用都比石墨烯或者其他的体系要好但是在这个平衡可调性上有机硅材料是有比较大的优势的对对对音频听得一知半解专业术语到底怎么写关注公众号芯片揭秘大咖谈新文章已经上线配合音频使用效果更佳有问题也可在评论区和我们互动留言我们请产业大咖为你解答

李博讲的非常专业但我又看你们确实不止一款材料还跟碳纳米管合作了一款新的热界面材料那我就想问这是又是为了满足什么样的一个市场空间的空白然后和碳纳米管的合作我觉得这个蛮有想象空

所以也可以揭秘一下这样的一个发明的结合的背后的故事跟我们分享一下好的没问题开始这个对话之前你提的一些问题我觉得非常专业咱们整个行业里面尤其电子设备持续向这个高功率密度同时又要小型化这个方向去演进

所以这种高热流量密度场景下的热点一旦芯片上或者是热界面上有热点产生的话这个会很快的导致这个性能的下降以及产品会有这个失效等等问题的那所以怎么样能把热点的问题解决能让一个热点产生的时候使这个热快速的均匀的在这个界面散发开然后同时呢又能满足高功率密度以及长期的可靠性

这些实际上是我们看到的行业的痛点那这也是为什么我们选择和这个 Carbis 这样的碳纳米管公司合作来开发一款产品解决这个方案这个这是我们的初心了比如说我们现在准备商业化两款产品一个叫 Carbis SW90 一个叫 SA90 那这两款产品呢就是在我刚才提的这个背景下这个应运而生的

这个产品呢我大概讲一下它的结构啊就是它中间是一层非常薄的铝膜然后我们是用这个几十亿根非常非常薄的碳纳米管在铝膜的两侧通过这个气象沉积的办法来生长碳纳米管的导热叙述是非常非常高的所以这是我们想利用的点但同时如果你只有碳纳米管的话又会有刚才我们说的石墨烯的问题它跟界面的润湿性有关系

介面的润湿性其实是有机硅材料的优势那这也是为什么我们想把有机硅的介面润湿性的优势和碳纳米管的高导热同时这个垫片材料的这个高可靠性这几个优势合在一起来开发出一款既有高导热又有非常好的介面润湿同时又有长期可靠性的材料那这个其实也就是初心和技术解决方案嗯

也是为什么我们找阿拜斯这样的碳纳米管世界领先的公司来有这样的合作但听起来这个工艺很复杂呀就是还用到了我说的这个 PVD 是吧物理气象沉积的方式对化学沉积就是来涨这个材料对这个工艺开发应该也比较有挑战吧对对对您说的这个其实切中要害啊这个工艺实际上是陶氏和卡拜斯的这个专利工艺了

像我刚才说的要几十亿根垂直排列的碳纳米管怎么长怎么能长得直不长歪对同时呢第一要解决原味生长的问题第二要解决有机硅包覆润湿和这个碳纳米管材料结合的问题所以这两点兼具才能有一个我们刚才说的

液态的润湿性和碳纳米管的良好的导电性所以这一点是非常好的这个专利技术了那这个材料我们如果肉眼看它是一个什么形态呢是固态还是液态我这里有一个样品我们有两款这样的产品一个叫 SW90 一个叫 SA90 那你看上去其实如果只用肉眼看的话就是一片黑色的

片柔性的因为中间铝箔是非常薄的感觉不出有很好的刚性所以它柔顺性呢也可以在不同的界面弯曲度啊各种情况下都有很好的贴合度 SW90 呢是一款我们说的碳纳米管和硅蜡相结合的这个产品它能达到我们刚才提过的这个非常好的润湿性

那 SA90 就更特殊一点它在 SW90 的基础上把有机硅的界面粘接材料结合上去所以如果有一些结构稳定性的需求我们说有的时候我们在汽车上或者一些领域需要避震需要这个 10 年 15 年的这个寿命的要求的时候

这款材料可能更合适一点 A90 而且很薄啊对所以说在这么薄的地方已经建设了那么多的产达米管两款产品厚度都是大概在当然这个可调了目前大概在 90 个微米左右就可以做到这么薄其实往后做其实更容易的对其实不同的厚度不同的导热率我们有两个导热率一个是我们说界面和界面之间就是从一个界面传导到另一个界面这个叫

呃纵向的这个呃热传导率这个大概是 12 瓦每米 K 还有一个就是我们刚才说的这个它能快速云热就是一个地方如果有热点产生了因为它中间有一层铝膜这个铝膜的导热叙述是非常高的那卡拜斯这个材料在这个界面之间平行于界面方向的这个导热有 200 瓦每米 K 嗯

所以说它对处理这种有这个界面热点快速云热这样的场合是非常非常有用的对所以说传热的这个速度就决定了这个材料的很重要的一个性能是的其实我是看完之后我有种感觉感觉这东西挺贵的但现在汽车都是要降本对吧现在新能源汽车尤其是降本降的比较厉害所以我想问问你们目标的客户用不用得起啊

其实 CarBus 这款材料的推出呢从汽车开始但不仅限于汽车其实在包括数据中心包括一些其他的就像我说的对长期热稳定性有要求对这个热点快速云热有要求等等这样的场合我们都会有探索

我们现在其实很多时候陶石我们讲的卖的是一个 solution 这个 solution 的价值并不体现在这个材料本身的价值有多少或者相比于其他同样应用的材料它卖多少钱我们根据它来定价而是我们这个 solution 能解决的体系的问题我们能帮助客户解决多少问题比如说它长期的稳定性这个会带来价值比如说良好的导热对于热点快速云热这一点会带来很多 value 同时呢这款材料很有意思中间的铝膜是手回收的

那碳材料你其实也可以直接烧掉所以整个这个材料是百分之百可以可回收的是款非常环保的材料所以说几方面叠加吧我们觉得这个材料其实综合下来能给客户带来非常非常多的体系上的价值所以要讲系统性的一个价值而不是只看单纯的一个单个成本的增加当然这款材料比起一般的有机硅材料来讲这个我们做出来的成本也是会要高

很多的所以说这就带来了一个我比较好奇的点因为很多材料公司呢它是一带全网一直卖下去然后它也害怕自己的产品线之间会形成竞争对所以我想问问豪市作为一个全球型大型的这种材料公司你们有这么多的产品线而且还会开发不同的有一定替代关系

其实我们在跟 Carbis 合作推出这几款产品的时候这方面是有考量的

跟我们现在已经有而且很强的这个有机硅导热材料相比呢 KABASE 并不算是一个直接的竞品我喜欢用一个词叫强强联合优势互补为什么呢因为陶氏始终致力于为客户提供多样化多选择的然后基于客户应用不同的解决方案客户在不同的应用环境下可能对这个产品比如说施工的便利性啊比如说移热的速度啊我们刚才说这个云热这一点这是 KABASE 的一个优势嘛

这几点上有机硅解决方案和 KABAS 解决方案实际上它们的优势是不太一样的但是 KABAS 的这几款产品这个解决方案实际上对有机硅本来不能达到的我们刚才提到的一个 balance 达不到的一些地方其实 KABAS 是有所帮助的所以这是为什么我说这是两者强强联合优势互补

另外陶氏目前的有机硅的这个产品解决方案多数是液态的不管是我们的凝胶硅脂还是这个导热泥的产品卡拜斯又是一款固态的电片的应用所以又可以重复施工啊其实两者直接的冲突并不多那像这款纳米管的这种结合的方案就是它有点像电片型的是不是在

飞汽车方向也有应用呢现在你们探索了哪几个场景呢我们其实在不管是 AI 芯片呀大的数据中心呀美国其实有一些非常成功的商业化的案例是在卫星上的应用他也要做这种热的这个分析你想一想第一他 value 比较高那航空航天嘛对于这个 cost 不是特别敏感第二呢对 reliability 要求特别高

对性能要求特别高所以这几点实际上和 Carbis 我们做这款产品的初衷是非常吻合的那当然我们现在把它从不能叫高端从非常高高空的应用从这个卫星的应用现在拿到不管是消费电子对还是汽车电子上是有一点加换量那同时呢也希望这样一款非常优秀的创新产品能呃

能给这个更多不同的行业带来更高的价值对所以我觉得今天来跟你聊之前我还做了点功课因为不瞒您说我觉得这几年很多中国本土的做有机硅材料的公司也在茁壮成长实际上把很多价格就是有一些低端产品打的是非常便宜的

所以我其实还想问陶氏作为全球的这个领军之一啊怎么来看这些竞争越来越加剧的这种状况实际上你刚刚的讲已经回答了我这个问题你们已经在用新的一些跨界的技术创新再去做下一个赛道的布局了所以我是想问的就是陶氏是一直有这样的习惯吗就是你们怎么看现在这个市场的未来的趋势和走向也可以跟我们做一下有机硅行业的发展的一个预判嗯

我从两个角度来回答吧其实陶氏过去的 128 年是经过了很多个产品的迭代技术的迭代轮回的那我们实际上一直秉承着 Create Value 重视创新然后能把更好更优势的这个产品带给客户这样的价值观来做事情的如果一个市场已经 Commoditized 了

利润率实际上并不能达到我们说做长期的 innovation 做 breakthrough technology 这样的要求

那这个时候这个市场是不是我们 strategically 还要重点培养然后重点投资的市场这个我们会有很多的内部的讨论和沟通那有机硅这个 base 其实还远没有到那个程度陶氏一方面我刚才讲通过 Dalkonning 我们有 80 多年的这个技术积累历史 track record 品牌效应在这里另一方面呢我们和客户这种 specialty business 我们和客户的 intimacy 和这个我们的

产品力创新能力这两点是我们一直以来非常非常有自信的很多客户是非常愿意和我们一起来聊前端的一些设计上的需求那我们在做产品开发的时候针对客户的需求来做我们很少做 follow 那这个时候因为跟客户跟得紧 custom intimacy 特别好那这个时候我们是能 sell value 的那之后呢肯定会有很多 follow 在继续

跟进做同类型产品打价格战那对于我们来说我们会去做新的创新尤其在电子不管是汽车电子消费电子领域产品迭代的速度是非常快的这一点呢对创新提出了更高的要求但也更利于我们讨市发挥自己的优势我们的技术积累我们的人才

我们的全球的这个研发的能力等等等等这些优势实际上是在一个既有竞争同时又 value 创新的这个环境里面对陶石是比较有利的对所以说毕竟一百多年的积累对就是不是那么容易说就会被轻易撼动的对而且陶石还这么努力一直在进步对

所以这个也是让我觉得比较厉害的地方那最后我非常感谢李博跟我们分享了这么多然后最后我觉得您作为这个行业的资深从业者能不能给我们做一个未来你所在的赛道五到十年的一个预判然后可以给我们展望一下因为我们之前做过几年的规划比如说我做过三年的规划或者五年的规划很可能最后一到两年本来打算做几年的事情它会非常快地迭代我觉得这就是第一个预判会变化很多

对电话会快于我们的预判这也是为什么我刚才一直讲 customer intimacy 要 innovatewin with customer 这个非常非常重要因为客户的需求客户在电子行业面临的竞争是那么的大那么的快

那它对于我们这样的系统解决方案这个 provider 对于材料公司你倒退回来这个 timeline 这个时间线只会更紧一方面怎么跟我们客户继续巩固这样非常好的关系另外一方面怎么继续深耕

我们的优势领域继续增强我们研发的能力这个才能帮助客户一起赢我是觉得我很有感受通过你刚刚讲的话我能听到浓浓的敬畏之心就完全没有大型领军企业的傲慢就非常有敬畏之心而且心态调整的就是接受变化接受跟客户一起变我觉得这个是非常难得的这也是我觉得中国的企业应该学习的我很喜欢我们

经常聊的一句话就是在某些领域逃失比较强但在某些领域逃失可能是 nobody

因为这个有机硅材料啊我们叫工业未经所以说最后你看到的一个终端产品比如说这个价值一个一个 million 一百万可能里面用到的有机硅材料并没有那么多所以我们是一定要带着这种非常谦虚的心然后怎么样服务好终端客户怎么样在他的最后的 solution 里面贡献我们的一份力量这是我看到的我们

不管是以前的道康宁还是现在的有机硅材料消费品解决方案事业部大家的这个文化所在非常的 humble 还很敬业对对对只谦逊还不行还非常敬业

对谢谢李博的分享今年收获了非常多也祝我们陶氏最新的产品大卖然后开拓出更多有价值的市场谢谢焕师我是陶氏公司消费品解决方案事业部电子业务亚太区技术研发总监李达超博士我在芯片揭秘等着你

芯片揭秘汇聚精英智慧打造科技人专属发声平台抛弃产业热点揭秘行业趋势我是主播幻石我在芯片揭秘等着你