“无TIM”的微通道液冷技术，本质上是将微通道冷却结构直接集成在芯片封装内部，从而物理上消除了传统散热路径中“芯片盖板”与“散热器”之间的那一层导热界面材料。
根据我检索到的最新行业动态（截至2025年底），这项技术正处于从“概念验证”向“商业化量产”加速冲刺的关键节点，主要驱动力来自英伟达等巨头对极致算力散热的需求。
以下是关于这一技术发展的详细解读：
1. 为什么要“无TIM”？（核心驱动力）
在传统结构中，热量传递路径是：芯片裸晶 → TIM1 → 金属盖板 → TIM2 → 散热器。
每一层TIM都会引入显著的热阻（被称为“热瓶颈”）。
* 痛点：随着AI芯片功耗飙升（如英伟达Rubin架构预计达3600W+），传统TIM层的热阻会导致芯片温度过高，甚至触发降频。
* 解决方案：无TIM设计将微通道冷板直接与芯片裸晶或封装层结合，去掉了中间的“隔热层”，使冷却液的冷源直接逼近热源。
2. 主要技术路线与实现方式
目前行业内主要有两种“无TIM”的微通道实现路径：
A. 硅集成微通道冷却（IMC-Si）—— 台积电的路线
这是台积电在CoWoS先进封装平台上重点推进的技术。
* 原理：利用SoIC晶圆键合技术，在系统级芯片的背面直接制造蛋形硅微柱阵列。
* 无TIM实现：冷却液直接流经这些微柱间隙，与芯片背面直接接触（或通过极薄的介质层），实现了“无TIM层接触”。
* 进展：根据2025年的资料，该方案已在3.3倍光罩尺寸的CoWoS-R封装上进行了演示，其优势在于只需对现有CoWoS工艺进行最小化修改。
B. 微通道盖板（MCL）—— 英伟达与供应链的路线
这是一种将微通道结构直接做在芯片“盖板”里的技术，但这个盖板已经不再是传统的实心铜盖。
* 原理：将芯片的保护盖与微通道水冷板合二为一。冷却液在盖板内部的微通道（宽度通常在50-150μm）中流动。
* 无TIM实现：由于盖板和冷却结构是一体的，或者冷却液通道紧贴芯片表面，它消除了传统方案中“芯片与盖板之间”的TIM1，以及“盖板与冷板之间”的TIM2。
* 应用：瑞银报告预测，MCL技术最早可能在2026年第四季度随超频版的VR200（2300W）少量采用，并在功耗达3600W的VR300上成为主流。
3. 技术优势：极致的散热效率
“无TIM”带来的最直接收益是热阻的断崖式下降：
* 热阻趋近于零：去除了TIM层，热阻可降低至传统方案的几分之一。
* 应对超高热流密度：能够有效管理超过500W/cm²甚至更高的局部热点。
* 性能提升：更低的热阻意味着芯片能维持更高的睿频频率，或者在同等性能下降低结温，延长芯片寿命。
4. 面临的挑战与风险
虽然技术前景很好，但“无TIM”也带来了巨大的工程挑战：
挑战维度 具体描述
机械应力 没有了软质的TIM层作为缓冲，芯片裸晶直接面对冷板的机械压力和热膨胀差异，极易发生崩裂。需要极其精密的压力控制。
泄漏风险 冷却液如果直接接触芯片表面（如IMC-Si方案），一旦密封失效，价值数十万美元的服务器可能瞬间报废。
制造良率 微通道（尤其是<100μm的结构）的加工难度极高，蚀刻、焊接或3D打印的微小缺陷（如翅片弯折、堵塞）都会导致散热失效。
成本 相比传统的风冷或冷板液冷，这种方案的成本极高，主要适用于顶级AI训练集群，短期内难以普及到普通消费级市场。
5. 总结与展望
“无TIM”的微通道液冷技术是未来3-5年高性能计算（HPC）和AI芯片散热的终极方向之一。
目前，台积电正在通过先进封装（CoWoS+IMC-Si）从“制造端”推进，而英伟达则通过芯片设计（Rubin/Vera架构）从“需求端”拉动。
对于你关注的导热界面材料行业来说，这既是挑战也是机遇：
* 挑战：在芯片级散热领域，传统TIM的市场空间会被压缩。
* 机遇：为了配合这种高精度的微通道结构，对超薄、高可靠性、甚至具有自修复功能的新型界面材料（用于辅助密封或填充微米级缝隙）的需求会应运而生。