2015年1月，由于 Blackwell 架构TDP （设计功耗）大幅增长（575W），英伟达在其RTX 5090 FE显卡中首次采用液态金属作为热界面材料（TIM），替代了此前长期使用的导热相变材料（PCM）。

一年后的如今，算力消耗持续加码下，单颗芯片功耗突破700W，液态金属这一导热系数显著高于传统硅脂的散热材料再度备受关注。

 

高算力时代的散热新材料

 

常见热界面材料中，导热硅脂导热系数一般为3-5W/m·K，而液态金属导热系数可达30-50W/m·K，这显著高于硅脂、垫片、凝胶及相变材料，在散热场景中有着天然的材料性能优势。

与此同时，液态金属的粘度与水相似，但密度是水的6倍，这种高密低粘特性使其能够形成极薄的界面填充层，大幅降低接触热阻。

 

*图片来源于网络

 

然而，材料性能≠工程落地。

Techpowerup就曾针对开头提到的RTX 5090 FE进行评测，结果显示采用液态金属的GPU核心温度仅比使用传统TIM的方案低1.8℃，与理论值差距显著，引发了对液态金属工程应用可行性的重新评估。

 

*液态金属散热工作原理

 

这主要是由于芯片与散热器表面在微观中并不平整（存在微米级沟壑），而液态金属有着较高的表面张力，这使得其相对融化后可以有效填充沟壑的导热PCM来说，无法充分浸润表面，残留的空气会形成高热阻层，产生较高的接触热阻，在总热阻方面难以拉开差距。

因此，落地于实际工程场景，液态金属这一极限材料面临着更强的工艺挑战。

 

精密流体控制释放材料潜力

 

作为精密流体应用专家，夸克工研院聚焦液态金属在SMT产线中的应用，积累了丰富的工艺经验，能够结合实际应用痛点提供适合不同场景的解决方案。

 

| 材料特性克服

由于液态金属材料的高表面张力+强流动性，传统接触式点胶易产生拖尾、拉丝等瑕疵，产品表面残留会产生短路风险。

对此，夸克压电喷射阀具备非接触式点胶的天然优势，适配液态金属特殊流变特性，能够有效避免针头粘附，高频率（1000Hz）喷射也能够利落断胶，抑制拖尾、散点等瑕疵问题。

 

 

| 胶量精度控制：

液态金属对于胶量以及点胶精度更加敏感，过量溢出会造成电路污染，而填充或涂覆空缺会影响热阻，从而降低散热性能。

夸克压电阀具备高精度点胶能力，支持最小点径：200μm，最小线宽250μm，较重偏差±5%，能够应对点、线、面不同图案的高精度工艺要求。

 

 

| 胶型一致性与过程能力

针对产品成本更高的高端制造场景，一方面需要适应规避氧化层产生的高速产线，另一方面需要确保连续工作条件下的胶型一致性，以满足高良率要求。

对此，夸克工研院能够依托高质量点胶工艺能力，有效抑制波浪、断胶瑕疵的同时，满足CPK＞1.67的高端制造要求，适应200-300mm/s的高速工作节拍。

 

 

| 多场景工艺适配

从 GPU 顶盖涂布、HBM 间隙填充到主板 VRM 模块导热，不同封装结构对点胶路径、胶量、速度的需求差异显著。

夸克工研院具备丰富的工艺经验，支持搭载海量工艺知识库，能够从单点、划线到复杂路径规划，基于实际应用场景快速响应，敏捷适配不同需求。

*相关参数由 QUARK LAB 验证

根据TrendForce《2025年全球GPU市场报告》显示：随着GB200/GB300机架服务器量产，液冷散热渗透率预计2025年突破33%，数据中心PUE可降至1.1以下。

在算力竞赛的下半场，散热效率与晶体管密度同等重要。

夸克工研院作为精密流体应用专家，深耕 SMT&PCB 高端制造领域，积极顺应行业发展需求，通过高精度技术能力与丰富工艺经验，助力材料性能稳定转化为产品可靠性。

*本文仅代表作者个人观点，不代表企业及行业立场