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優(yōu)普萊：MPCVD技術(shù)助推金剛石熱沉邁向主流半導(dǎo)體應(yīng)用

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2025-11-20 15:46

　　中國(guó)能源新聞網(wǎng)訊（劉碩）近年來(lái)，隨著6G通信、人工智能和AI芯片算力負(fù)載的不斷攀升，傳統(tǒng)銅基散熱、熱管與風(fēng)冷系統(tǒng)在面對(duì)數(shù)百甚至上千W/cm2 的熱點(diǎn)時(shí)逐漸逼近自身極限，難以滿足高功率芯片的散熱需求。

　　在眾多熱沉材料中，金剛石熱沉材料天然熱導(dǎo)率高達(dá)2000-2500W/(m·K)，達(dá)到了銅的4倍、鋁的8倍以上。同時(shí)，其熱膨脹系數(shù)僅為1.0-1.5*10-6/K，與半導(dǎo)體芯片核心材料硅和碳化硅（2.7*10-6/K）高度匹配。這種熱學(xué)性能的高度相似，可確保金剛石熱沉在經(jīng)歷上萬(wàn)次溫度循環(huán)后仍能保持界面穩(wěn)定，有效避免了因熱膨脹失配導(dǎo)致的界面脫層問(wèn)題。

　　這些優(yōu)異的物理和化學(xué)特性讓金剛石不僅能散熱，還能在激光器件、光學(xué)窗口及特殊傳感器等領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特價(jià)值，進(jìn)而給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提供更多元化的材料選擇。

　　目前，金剛石生長(zhǎng)工藝主要有兩條技術(shù)路線。一是高溫高壓（HTHP）法，二是微波等離子體化學(xué)氣相沉積（MPCVD）。

　　前者“壓 ”出的金剛石晶粒純凈、缺陷少，熱導(dǎo)性能極佳，但設(shè)備腔體只有拳頭大，成品只能是毫米級(jí)顆粒，難以做成大面積熱沉片。后者因等離子體密度高、能量集中，成為目前“長(zhǎng) ”出頂級(jí)熱沉片的首選。

　　而金剛石材料的穩(wěn)定生長(zhǎng)，則離不開(kāi)一臺(tái)好的 MPCVD設(shè)備。作為中國(guó) MPCVD設(shè)備與芯片終極散熱的金剛石材料解決方案供應(yīng)商，深圳優(yōu)普萊等離子體技術(shù)有限公司（簡(jiǎn)稱“優(yōu)普萊”）從創(chuàng)立之初便帶著“科研基因 ”的底色，不僅是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)批量出貨915MHz MPCVD 設(shè)備的企業(yè)，還經(jīng)權(quán)威認(rèn)證——整體技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，部分指標(biāo)國(guó)際先進(jìn)。

　　目前，優(yōu)普萊已能做到6-8英寸金剛石晶圓穩(wěn)定生長(zhǎng)，厚度從幾十微米到幾毫米隨意切換，不僅為未來(lái)高功率芯片封裝散熱預(yù)留了足夠空間，還可廣泛應(yīng)用于光學(xué)傳感、量子計(jì)算、粒子探測(cè)、AI 芯片和生物醫(yī)療等領(lǐng)域。

　　下一步，優(yōu)普萊將攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游的朋友們一同推動(dòng)金剛石材料在更多半導(dǎo)體場(chǎng)景的創(chuàng)新應(yīng)用，讓金剛石這一自然界導(dǎo)熱性能最好、硬度和光學(xué)性能突出的材料，早日轉(zhuǎn)化為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可規(guī)模應(yīng)用的先進(jìn)材料解決方案。

責(zé)任編輯：沈馨蕊