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突破半导体设备散热瓶颈:深圳中氟 Eflono 氟化液赋能多家头部企业机箱浸没式冷却规模化落地
  • 作者:深圳中氟
  • 发布时间:2026-04-01
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随着半导体产业向高算力、高集成、高功率密度方向加速迭代,芯片制程持续升级,测试设备、研发验证装备、量产老化系统的核心模块热流密度急剧攀升,传统风冷、水冷散热方案已触及性能天花板。风冷方案散热极限低、温漂大、振动粉尘影响设备精度,水冷方案则存在漏液短路、结垢腐蚀、长期稳定性不足等致命缺陷,无法满足半导体精密装备的严苛散热需求。

在此背景下,单相绝缘浸没式冷却技术凭借全域均匀散热、零电气风险、高稳定性、低能耗等核心优势,成为半导体设备散热的最优解。深圳中氟科技自主研发的 Eflono 系列电子氟化液,凭借优异的绝缘性能、材料兼容性与散热效率,已成功在杭州国蕊、深圳精智达、清纯半导体、矽兴集成电路 / 珠海芯试界等多家半导体产业链头部企业实现机箱级浸没式冷却规模化落地,彻底解决了半导体设备研发、测试、量产全流程的散热痛点,实现了设备性能、测试精度与运营效率的全方位跃升。

核心产品:深圳中氟 Eflono 系列氟化液 适配半导体全场景浸没冷却需求

深圳中氟 Eflono 系列氟化液是专为电子设备浸没式冷却打造的高性能绝缘散热介质,核心性能全面适配半导体行业严苛的应用要求,核心优势如下:

· 极致电气绝缘:击穿电压≥40kV,完全不导电,可直接浸没带电工作的芯片、PCB、精密电路模块,彻底规避漏液短路风险;

· 超强化学惰性:与半导体设备常用的铜、铝、不锈钢、PCB 基材、环氧树脂、硅胶、封装材料等上千种材料 100% 兼容,无腐蚀、无溶胀、无析出,不损伤精密器件;

· 宽幅工作温区:覆盖 - 80℃~180℃工作场景,低粘度、高流动性,单相循环无需相变,系统设计简单,运维成本极低;

· 环保安全合规ODP 值为 0,GWP 值远低于传统氟化液,符合欧盟 REACH、RoHS 等全球环保法规,无闪点、不可燃,满足半导体洁净车间安全生产要求。

标杆案例落地:全产业链验证 性能数据全面跃升

案例一:深圳精智达 芯片测试设备机箱浸没式冷却项目

深圳精智达技术股份有限公司是国内领先的半导体测试设备核心供应商,其功率半导体测试系统、SoC 芯片测试机等核心装备,需支持多芯片并行高功率测试,传统风冷方案存在三大核心痛点:芯片结温波动大导致测试参数偏差严重,风扇振动与粉尘侵蚀降低设备精度与寿命,高负载下噪音与能耗居高不下。

落地解决方案

采用深圳中氟eflonoHC系列氟化液,为测试设备定制机箱级全浸没式冷却系统,将测试机核心发热单元(测试主板、负载板、功率模块、芯片测试座)整体密闭浸没于氟化液中,通过单相循环换热实现全域无死角均匀散热,无需改动设备核心结构,兼容现有量产测试流程。

核心性能数据提升

性能指标传统风冷方案Fluere 氟化液浸没方案提升幅度
芯片结温波动±8℃±1.5℃以内温度控制精度提升 81.25%
核心模块散热极限28kW/m²120kW/m²散热能力提升 328%
设备满载运行噪音68dB32dB噪音降低 52.9%
散热系统能耗基准值 100%53%能耗降低 47%
关键部件使用寿命基准值 1 年3 年寿命延长 200%
单台设备测试效率基准值 100%145%效率提升 45%

项目落地后,设备测试精度大幅提升,芯片测试良率提升 2.3 个百分点,年均运维成本降低 62%,彻底解决了高功率芯片测试的散热瓶颈。

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案例二:杭州国蕊 SiC 器件老化测试机箱浸没式冷却项目

杭州国蕊半导体科技有限公司是国内第三代半导体功率器件领军企业,专注于 SiC MOSFET、IGBT 模块的研发与产业化。其车规级功率器件老化筛选设备,需长时间高功率连续运行,传统水冷方案存在致命缺陷:冷却液漏液会直接造成带电模块整机报废,管路结垢、腐蚀导致散热效率逐年衰减,多工位温差大造成老化测试误判,严重影响器件量产可靠性。

落地解决方案

采用深圳中氟eflono 160高沸点氟化液,为老化测试机箱定制全浸没式冷却方案,将整个老化测试板、功率器件测试工位全部浸没于氟化液中,利用氟化液的高绝缘性与化学惰性,彻底规避漏液短路风险,通过分布式循环设计实现多工位全域均匀散热。

核心性能数据提升

1. 安全可靠性:累计稳定运行超 18000 小时零漏液、零短路故障,设备故障停机率较水冷方案降低 100%,完全规避了水冷的安全隐患;

2. 温度均匀性:老化测试工位间温差从水冷的 ±12℃降至 ±2℃以内,温度均匀性提升 83%,彻底消除局部过热导致的器件老化失效误判,测试数据准确率提升至 99.98%;

3. 长期稳定性:氟化液化学性质稳定,无结垢、无腐蚀,连续运行 3 年散热效率衰减<2%,而水冷方案同期衰减超 35%,大幅降低设备长期运维成本;

4. 量产产能:单台老化机箱可支持的测试工位数量提升 60%,单批次器件老化测试产能提升 55%,测试周期缩短 30%,显著加快了车规级 SiC 器件的量产交付效率。

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案例三:清纯半导体 晶圆级测试设备浸没式冷却项目

清纯半导体是国内领先的 SiC 功率器件芯片设计企业,专注于车规级 SiC MOSFET 芯片的研发、设计与制造,其晶圆级探针测试、芯片特性分析设备,对精度与温漂控制有着纳米级严苛要求。传统风冷方案存在两大核心痛点:风扇气流扰动影响探针台纳米级定位精度,温漂过大导致芯片关键电参数测试偏差,无法满足车规级 SiC 芯片的量产测试要求。

落地解决方案

采用深圳中氟eflono氟化液,为晶圆探针台与参数分析模块定制紧凑型隔离浸没式冷却方案,将设备核心发热电路、驱动模块完全浸没于氟化液中,探针台核心运动机构采用密封隔离设计,在保证极致散热效果的同时,不影响设备纳米级运动精度,无需额外搭建恒温恒湿隔离舱。

核心性能数据提升

性能指标传统风冷方案Fluere 氟化液浸没方案提升幅度
探针台定位精度±50nm±15nm定位精度提升 70%
核心电路温漂120ppm/℃15ppm/℃以内温漂抑制能力提升 87.5%
芯片参数测试重复性偏差±4.2%±0.5% 以内测试精度提升 88%
设备占地面积基准值 100%75%空间占用减少 25%
年运维校准成本基准值 100%30%成本降低 70%

项目落地后,设备可直接在常温无尘车间稳定运行,满足 8 英寸晶圆车规级 SiC 芯片的全参数测试要求,核心精密部件使用寿命延长 180%,大幅降低了量产测试的综合成本。

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案例四:矽兴集成电路 / 珠海芯试界 第三方测试机房集群浸没式冷却项目

矽兴集成电路是国内领先的集成电路第三方测试服务商,珠海芯试界作为其华南核心测试基地,专注于芯片中测、成测、可靠性测试、失效分析等一站式服务。测试机房内机台密集,传统风冷方案导致三大核心问题:机房热密度过高,空调能耗占机房总能耗超 50%,PUE 值居高不下;不同机台间温差大,同批次芯片测试一致性差;机房满载噪音超 70dB,严重影响一线操作人员作业环境。

落地解决方案

批量采用深圳中氟eflono 7200氟化液,对机房内数十台芯片测试机进行机箱级浸没式冷却改造,搭建集中式氟化液循环换热系统,实现全机房测试设备统一散热管理,无需对机房原有空调系统进行大规模改造,改造过程不影响正常测试业务开展。

核心性能数据提升

1. 能耗与运营成本:机房 PUE 值从改造前的 1.89 降至 1.09,达到行业领先水平,机房全年总能耗降低 42%,其中空调散热能耗降低 88%,年电费支出节省超百万元;

2. 测试一致性:全机房测试机台机箱内部温差从 ±10℃降至 ±1.8℃以内,不同机台间同批次芯片测试参数偏差降低 92%,测试服务的一致性与可靠性大幅提升,客户满意度提升至 99.6%;

3. 空间与产能:无需预留风冷设备散热风道,机房机台部署密度提升 65%,同等机房面积下测试产能提升 60%,大幅提升了测试基地的接单能力与盈利水平;

4. 作业环境:机房满载运行时整体噪音从 72dB 降至 35dB 以下,达到办公室级噪音标准,彻底解决了机房噪音污染问题,显著改善了一线操作人员的作业环境。

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技术价值总结与行业展望

杭州国蕊、深圳精智达、清纯半导体、矽兴 / 珠海芯试界四大标杆项目的成功落地,全面验证了深圳中氟 eflono 系列氟化液在半导体设备机箱级浸没式冷却场景的极致适配性与可靠性,从芯片设计、器件制造、设备研发到第三方测试服务,实现了半导体全产业链的散热技术突破。

相较于传统散热方案,eflono 氟化液浸没式冷却技术,不仅解决了半导体设备高功率散热、高精度温控、高安全运行的核心痛点,更在能耗降低、寿命延长、产能提升、环境优化等维度实现了全方位价值跃升,为半导体产业突破性能瓶颈提供了核心支撑。

未来,随着第三代半导体、高算力芯片的持续迭代,设备热密度将进一步提升,浸没式冷却技术将成为半导体行业的标配散热方案。深圳中氟将持续深耕氟化液核心技术研发,不断优化产品性能与定制化方案能力,为中国半导体产业高质量发展提供更安全、更高效、更环保的散热解决方案,助力国产半导体装备实现性能与可靠性的双重突破。

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