高导热金刚石热沉片 —— 先进半导体封装热管理核心解决方案

随着高端半导体封装技术向特征尺寸微缩化、集成密度高密度化方向演进，热流密度急剧攀升、散热通道压缩、热管理复杂度提升已成为行业共性技术难题。传统散热材料受限于导热性能上限与理化特性短板，难以满足先进封装的散热需求。金刚石热沉片兼具超高导热系数、可调热膨胀系数、优异电绝缘性及高机械硬度等综合性能，为半导体封装热管理领域开辟了全新技术路线。

金刚石直接封装基板技术方案：在 GaN 射频器件、高功率微波器件、SiC 功率模块等应用领域，可采用倒装焊或共晶焊工艺将 GaN、SiC 或硅基芯片直接键合于金刚石热沉片表面。该方案通过金刚石晶圆超精密抛光与键合工艺，实现芯片与金刚石基板的稳定机械连接与热耦合，可大幅降低系统热阻，推动芯片结温优化与功率密度提升 3 倍以上。在激光二极管封装应用中，将激光二极管发光区与金刚石热沉片紧密贴合，利用金刚石卓越的面内导热性能，可快速实现热点热量的均化与耗散，有效遏制 "热透镜效应"，显著改善激光器输出亮度并延长服役周期。

金刚石晶圆键合技术方案：即在芯片制造环节，通过微通道工艺或外延生长技术将金刚石层直接集成至硅晶圆内部。该方案以晶圆级键合技术为核心，实现金刚石晶圆与硅晶圆的直接键合，构建芯片与金刚石的无间隙热传导路径；并在宽禁带半导体芯片表面外延生长金刚石层，形成复合功能结构。该技术路径可进一步消减微尺度界面热阻，提升系统集成水平。

化合积电（厦门）半导体科技有限公司为专注于宽禁带半导体材料研发、生产与销售的国家级高新技术企业，致力于为全球客户提供高品质金刚石热沉片材料及系统化应用解决方案，为第三代半导体封装技术升级提供坚实的材料技术支撑。