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GPU 从 400W 到 1400W：液冷之后，服务器这条缝该填凝胶还是垫片

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GPU 从 400W 到 1400W：液冷之后，服务器这条缝该填凝胶还是垫片

▲ 服务器里决定 TIM 选型的那条缝隙，就在冷板与芯片之间（示意图，非真实产品）

下一代芯片正在改写散热的方向——不是更强的风扇，而是更冷的液体。界面上的那条缝因此成为主战场：服务器 TIM 选型不能只看导热率，间隙公差才是第一判据。间隙均匀规整，导热垫片更稳；间隙波动大或公差超过 0.5mm，导热凝胶能靠随形填充把空隙填满——这是两个方向相反的替代关系，液冷普及改变的是两者在整机里的占比，不是谁淘汰谁。PCB 端已经给出信号：中京电子 7 亿元定增落地，新增刚性多层板产能 83.75 万㎡，刚性板占比由 72.79% 提升至 78.30%[1][2]。

约束来自功耗本身。单颗 GPU 功耗由 A100 80GB SXM 的 400W 升至 GB300 平台最高 1400W，翻了三倍多[6]。结构件为了塞进 1U/2U 高度被压薄，冷板平面度与 PCB 翘曲的误差被同步放大——间隙于是从一个设计常量变成了一个分布，实际在 0.1mm 量级上波动。而热阻的构成是"厚度/导热率 + 接触热阻"，硬垫片压不实的地方就是空气。

材料分工很明确。导热凝胶是固化前呈膏状或凝胶态、点涂后随形填充并固化的界面材料，量产主流 2-6 W/m·K，禁区是长期超过 200℃、硅污染敏感的光学/MEMS/触点场景，以及小于 0.1mm 的超薄界面。导热垫片是来料即定厚的固体片材，靠压缩回弹填充界面，量产主流 3-8 W/m·K，禁区是界面公差大于 0.5mm 和厚度小于 0.2mm。石墨烯复合垫片标称 90-130 W/m·K 属垂直取向专用体系，与常规硅胶垫片不在同一统计口径，不能横向比价。

GPU 从 400W 到 1400W：液冷之后，服务器这条缝该填凝胶还是垫片

▲ 本次定增把刚性板占比从 72.79% 推到 78.30%，扩产全部落在刚性板上（数据来源：中京电子募集说明书注册稿）

已有量产案例

常见问题（FAQ）

  • Q：导热凝胶和导热垫片在服务器里到底怎么二选一？

A：先量界面间隙分布。间隙均匀、公差小于 0.5mm 选导热垫片；公差大于 0.5mm 或间隙波动大选导热凝胶。泵出、老化变硬、出油迁移是凝胶的典型失效模式，而公差大、厚度低于 0.2mm 是垫片的两条禁区。

  • Q：供应商给你一个 15 W/m·K 的导热凝胶，能直接用吗？

A：先要测试方法。导热凝胶量产主流为 2-6 W/m·K，市售高端标称 6-12 W/m·K。标称超过 10 W/m·K 时，ASTM D5470、热线法与激光闪射法三种方法的结果可相差 30%，应改看 ASTM D5470 下的热阻值（0.5mm、20psi 条件为 0.15-0.8 K·cm²/W）。

  • Q：石墨烯导热垫片标称 90-130 W/m·K，能和普通硅胶垫片比价吗？

A：不能直接比。石墨烯复合垫片属垂直取向专用体系，90-130 W/m·K 不在常规硅胶垫片 3-8 W/m·K 的统计口径内。判读时要同时看测试标准、BLT 与实测热阻，并注意石墨烯导电、必须做绝缘处理。

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参考资料

> 编号说明：本卡片正文角标为 [1][2][4][6][7]，[8]-[10] 为"已有量产案例"条目出处（条目内已直链原厂页）。[3][5] 仅用于下方深度正文版。

1. 微信公众号原文《中京电子定增扩产》：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NDgwNTAyMA==&mid=2649849709&idx=4&sn=b2d6783141b667010df22d72ae4e228e

2. 深交所｜中京电子 2025 年度向特定对象发行 A 股股票募集说明书（注册稿）：https://disc.static.szse.cn/disc/disk03/finalpage/2026-06-26/4da87d91-8e9f-4149-b2f2-bbd0c5efd22f.PDF

3. 巨潮资讯｜中京电子投资者关系互动平台回复（2025-10-10）：https://irm.cninfo.com.cn/ircs/question/questionDetail?questionId=2081572083922378752

4. 新浪财经｜《中京电子签订募集资金三方监管协议 定增募资总额 7 亿元》（2026-09-29）：https://finance.sina.com.cn/stock/estate/integration/2026-09-29/doc-initpauc2904412.shtml

5. 证券时报｜《中京电子募资建泰国 PCB 基地 实控人认购 7000 万元》：https://www.stcn.com/article/detail/3351879.html

6. 国金证券｜《石墨烯 TIM 产业化进程持续推进》（新浪财经转载，2026-09-29）：https://finance.sina.com.cn/stock/hkstock/ggscyd/2026-09-29/doc-initnfqm3005348.shtml

7. 电子工程专辑｜《导热凝胶和导热垫片，为什么越来越多工程师在 AI 服务器里"二选一"？》：https://m.eeworld.com.cn/bbs_thread-1360786-1-1.html

8. 鸿富诚｜石墨烯导热垫片 HCF-013 产品页：https://www.hfcsz.com/products-detail/id-91.html

9. 盛元科技｜SE120 单组份导热凝胶产品页：http://www.u-sheen.com/cp_x/301.html

10. 陶氏｜Dow launches DOWSIL™ TC-3120 Thermal Gel：https://corporate.dow.com/en-us/news/press-releases/dow-launches-dowsil-tc-3120-thermal-gel.html

GPU 从 400W 到 1400W：液冷之后，服务器这条缝该填凝胶还是垫片

GPU 从 400W 到 1400W：液冷之后，服务器这条缝该填凝胶还是垫片

▲ 服务器里决定 TIM 选型的那条缝隙，就在冷板与芯片之间（示意图，非真实产品）

产能扩张是信号，界面选型才是文章

服务器散热的瓶颈已经从"把热带走"挪到了"把热交给冷板"。热路径上每一段都在改进，芯片和冷板之间那条几十分之一毫米的缝，却往往成了整条链路最薄的一环——所以 TIM 选型不能只看导热率，间隙公差才是第一判据。

PCB 端的产能变化提供了一个观察窗口。中京电子 7 亿元定增落地，募集资金投向泰国 PCB 智能化生产基地项目（拟投入 3 亿元，新增刚性板产能 55.00 万㎡，达产后预计年营业收入 54,800.00 万元、产品达产年毛利率 20.59%）与惠州中京产线技改与升级项目（拟投入 2 亿元，新增刚性多层板产能 28.75 万㎡，达产后预计年营业收入 20,700.00 万元、产品达产年毛利率 23.92%）[2][4][5]。公司产能由 329.30 万㎡ 增至 413.05 万㎡，新增 83.75 万㎡、扩张比例 25.43%，刚性板占比由 72.79% 提升至 78.30%[2]。

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▲ 本次定增把刚性板占比从 72.79% 推到 78.30%，扩产全部落在刚性板上（数据来源：中京电子募集说明书注册稿）

需要说清楚的是边界。公司在互动平台的口径是"公司 PCB 产品可适配高性能服务器，目前未与上述企业直接合作"[3]；AI 服务器类订单规模公司未披露[3]。截至 2026 年 3 月 31 日，公司刚性板在手订单 34.25 万㎡、金额 3.72 亿元，现有在手订单尚无法覆盖扩张后的产能规模[2]。所以本文讨论的是服务器整机侧 TIM 选型的行业趋势，不是对任何一家厂商订单的预测。

功耗跃升 3.5 倍，界面成了瓶颈

单颗 GPU 功耗由 A100 80GB SXM 的 400W 提升至 GB300 平台的最高 1400W，散热从风冷转向冷板液冷之后，芯片与冷板之间的接触面成为整条热路径的关键瓶颈[6]。

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▲ 单颗 GPU 功耗翻了三倍多，风冷路线已到边界（数据来源：国金证券研报）

3.5 倍的功耗跃升改变了两件事：一是界面材料要承受的热流密度上一个量级，二是结构件为了塞进 1U/2U 高度而被压薄，冷板平面度和 PCB 翘曲的误差被同步放大。于是间隙从一个设计常量变成了一个分布——结构件加工精度、PCB 翘曲量、器件高度差三者叠加，实际间隙在 0.1mm 量级上波动。

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▲ 冷板压在芯片上方，两者之间的界面材料决定了接触热阻（示意）

这就是问题的真正形状。为什么导热率更高的垫片，反而可能输给导热率更低的凝胶？因为导热凝胶能随形填充，把波动间隙填满，而定厚度的固体垫片压不实的地方就是空气。热阻的构成是"厚度/导热率 + 接触热阻"——硬垫片在低装配压力下的接触热阻，可能反超一个软而导热率不高的垫片。

凝胶与垫片：一个会流动，一个不会

导热凝胶是固化前呈膏状或凝胶态、点涂后随形填充并固化的界面材料，常见为有机硅体系，靠流动性换取填充率；导热垫片是来料即定厚度的固体片材，靠压缩回弹填充界面。两者的替代是双向的：界面不规则、公差大时凝胶替代垫片；需要精确厚度控制与机械支撑时垫片替代凝胶。

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▲ 同样的波动间隙，左侧的可流动材料填满空隙，右侧的定厚固体片留下空腔（示意图，非真实产品）

参数上有几条必须记住的边界。导热凝胶量产主流为 2-6 W/m·K，市售高端标称 6-12 W/m·K，BLT 覆盖 0.1-3.0mm，热阻按 ASTM D5470（0.5mm、20psi）判读为 0.15-0.8 K·cm²/W；严禁场景包括长期超过 200℃、硅污染敏感的光学/MEMS/触点场景、以及小于 0.1mm 的超薄界面。导热垫片量产主流 3-8 W/m·K，市售高端标称 10-12 W/m·K，厚度区间 0.3-10mm（最薄 0.2mm），热阻按 1mm、20psi 判读为 0.1-1.0 K·cm²/W；严禁场景是界面公差大于 0.5mm、厚度小于 0.2mm、以及硅污染敏感场景。

标称超过 12 W/m·K 的常规硅胶垫片需要高度怀疑，超过 10 W/m·K 的凝胶则要核实测试方法——ASTM D5470、热线法、激光闪射法的结果可相差 30%，混着比价等于没比。

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▲ 同为"导热材料"，标称区间相差一个量级，不同体系不可横向比价（数据来源：材料选型常识库 1.1/1.2；鸿富诚、盛元科技原厂公开资料）

石墨烯复合导热垫片是这条规则里最典型的例外。它属于垂直取向专用体系，公开标称值在 90-130 W/m·K 区间，与常规硅胶垫片不在同一统计口径。判读这类产品必须同时看测试标准、BLT 与实测热阻，且石墨烯导电，做电气绝缘场合必须做绝缘处理。

四步选型顺序：先结构，后材料

为什么很多团队在凝胶和垫片之间反复摇摆？因为他们从材料参数开始选，而不是从结构开始。更稳的顺序是先量结构、再定材料：

1. 先量间隙分布——包含结构件加工公差与 PCB 翘曲叠加后的实际极值。均匀规整选垫片，公差大于 0.5mm 或分布波动大选凝胶。

2. 再看功耗与热流密度——高热流密度优先考虑凝胶或相变材料。

3. 然后看产线条件——没有点胶与固化能力、或者产线节拍不允许增加固化段，垫片才是可落地的选择。凝胶固化后返工困难，可维护性要在设计阶段就定下来。

4. 最后看装配压力——凝胶对压力不敏感，硬垫片通常需要 10-100psi 的装配压力，压不实就直接拉高接触热阻。

在 GB200 这类液冷高功耗芯片与冷板场景，导热凝胶正成为垫片的更优替代；垫片仍用于间隙规整的部位。（此处 GB200 仅作为"液冷高功耗平台"的场景代称，与中京电子的供货关系无关。）

被点名要排除的几个方案：导热硅脂在强振动与温度循环下易泵出，且只在小于 0.2mm 的超薄界面占优，不适合冷板大间隙；VC 均热板是热扩散器件而非界面材料，不能替代界面填充职责；芯片封装级的底部填充胶针对 die-to-substrate 与 BGA 焊球加固，与主板级 CPU/GPU 界面无关。

已有量产案例

三种失效和一次误判

凝胶的典型失效模式是泵出与挤出、老化变硬、出油迁移和分层开裂，这些都指向同一个原因：界面在温循和振动下动，而材料没有随之补偿。竖置板卡要专门验证凝胶的垂流（slumping）行为。垫片这边最常见的误判是把"导热率高"当成"热阻低"——软垫片在低压力下贴合更好，接触热阻反而更低。

工艺上的两个硬要求：双组份凝胶必须精确配比并真空脱泡；点胶轨迹、胶量、固化温度曲线要做 DOE，而不是沿用经验参数。老化验证要覆盖温度循环与高温存储后的热阻漂移和出油迁移。

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▲ 点胶工艺：胶量、轨迹与固化曲线都要靠 DOE 定，不宜沿用经验参数（示意）

常见问题（FAQ）

  • Q：导热凝胶和导热垫片在服务器里到底怎么二选一？

A：先量界面间隙分布。间隙均匀、公差小于 0.5mm 选导热垫片；公差大于 0.5mm 或间隙波动大选导热凝胶。泵出、老化变硬、出油迁移是凝胶的典型失效模式，而公差大、厚度低于 0.2mm 是垫片的两条禁区。

  • Q：供应商给你一个 15 W/m·K 的导热凝胶，能直接用吗？

A：先要测试方法。导热凝胶量产主流为 2-6 W/m·K，市售高端标称 6-12 W/m·K。标称超过 10 W/m·K 时，ASTM D5470、热线法与激光闪射法的结果可相差 30%，应改看 ASTM D5470 下的热阻值（0.5mm、20psi 条件为 0.15-0.8 K·cm²/W）。

  • Q：石墨烯导热垫片标称 90-130 W/m·K，能和普通硅胶垫片比价吗？

A：不能直接比。石墨烯复合垫片属垂直取向专用体系，90-130 W/m·K 不在常规硅胶垫片 3-8 W/m·K 的统计口径内。判读时要同时看测试标准、BLT 与实测热阻，并注意石墨烯导电、必须做绝缘处理。

趋势与边界

液冷普及让凝胶在服务器 TIM 中的占比上升，这个方向有常识库与行业技术社区的双重支撑[7]。但需要保持审慎：AI 服务器类订单规模公司未披露，本次定增披露的产品口径是刚性多层板，也未单列服务器板产线，因此材料需求的变化属于行业需求侧的趋势判断，不能作为任何订单预测使用。

真正值得记住的不是"凝胶赢了垫片"，而是在界面波动加剧的场景里，能填满的材料比导热率高的材料更值钱。当功率密度继续上行、装配空间继续压缩，这条判断只会更靠前一步。工程师能做的第一件事很朴素：把芯片-冷板界面的间隙分布实测出来，含公差与翘曲，再决定用谁。

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参考资料

1. 微信公众号原文《中京电子定增扩产》：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NDgwNTAyMA==&mid=2649849709&idx=4&sn=b2d6783141b667010df22d72ae4e228e

2. 深交所｜中京电子 2025 年度向特定对象发行 A 股股票募集说明书（注册稿）：https://disc.static.szse.cn/disc/disk03/finalpage/2026-06-26/4da87d91-8e9f-4149-b2f2-bbd0c5efd22f.PDF

3. 巨潮资讯｜中京电子投资者关系互动平台回复（2025-10-10）：https://irm.cninfo.com.cn/ircs/question/questionDetail?questionId=2081572083922378752

4. 新浪财经｜《中京电子签订募集资金三方监管协议 定增募资总额 7 亿元》（2026-09-29）：https://finance.sina.com.cn/stock/estate/integration/2026-09-29/doc-initpauc2904412.shtml

5. 证券时报｜《中京电子募资建泰国 PCB 基地 实控人认购 7000 万元》：https://www.stcn.com/article/detail/3351879.html

6. 国金证券｜《石墨烯 TIM 产业化进程持续推进》（新浪财经转载，2026-09-29）：https://finance.sina.com.cn/stock/hkstock/ggscyd/2026-09-29/doc-initnfqm3005348.shtml

7. 电子工程专辑｜《导热凝胶和导热垫片，为什么越来越多工程师在 AI 服务器里"二选一"？》：https://m.eeworld.com.cn/bbs_thread-1360786-1-1.html

8. 鸿富诚｜石墨烯导热垫片 HCF-013 产品页：https://www.hfcsz.com/products-detail/id-91.html

9. 盛元科技｜SE120 单组份导热凝胶产品页：http://www.u-sheen.com/cp_x/301.html

10. 陶氏｜Dow launches DOWSIL™ TC-3120 Thermal Gel：https://corporate.dow.com/en-us/news/press-releases/dow-launches-dowsil-tc-3120-thermal-gel.html

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