面向芯片封装散热的金刚石 - 铜复合材料工程化应用

金刚石是目前已知天然物质中热导率最高的材料，具备独特的物理结构与热传导机制。无论是通过异质外延与 MPCVD 法同质外延生长制备的单晶金刚石，还是采用化学气相沉积工艺制备的晶圆级金刚石，均具备优异的物理化学特性，是热学、光学与电学等多领域的核心功能材料。

除纯 CVD 金刚石外，金刚石基复合材料作为新型功能材料，通过将金刚石与铜、碳化硅等基材进行复合，融合了金刚石的超高导热性能与基材的易加工性、高韧性、低成本优势，可形成兼顾性能指标与工程实用性的过渡型及主流型散热方案。

金刚石 - 铜复合材料

金刚石 - 铜复合材料依托其高热导率及与芯片相匹配的热膨胀系数，是当前破解高功率芯片散热难题的理想热沉材料。核心应用方案主要包括：

高集成度微通道散热：将金刚石 - 铜基底与精密铜质微通道结构集成，冷却液通过微通道直接带走热量。

大功率芯片过渡热沉：作为芯片与常规热沉之间的过渡层，有效缓解热应力。

液冷 / 相变散热结构：直接用作液冷冷板贴合芯片，或与均温板技术相结合。

芯片封装领域应用

金刚石 - 铜复合材料通常被制备为超薄散热片，直接贴合于芯片表面或背面，依托二者复合互补的性能优势，可快速将芯片内部局部热点的热量扩散至更大面积，避免热点过热。在实际电子封装设计中，金刚石 - 铜复合材料主要应用于芯片下方热沉片、封装盖帽（盖板）、电气绝缘散热基板三个位置，以满足芯片封装的差异化需求。

化合积电作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，致力于为国内外客户提供多类型、多功能金刚石产品，以及高标准、高品质金刚石 - 铜复合材料，助力破解芯片封装、热管理等高端科技领域技术难题。