11月5日至10日,第九届中国国际进口博览会在上海举行。广州德百顺蓝钻科技有限公司(以下简称“德百顺”)在展会期间首次发布了12英寸超大面积CVD金刚石热沉片,主要面向高功率芯片及器件的散热需求。与展区内直接面向消费者的终端产品不同,这类位于半导体产业链上游的材料与芯片和器件的热管理密切相关。

记者在展位看到,此次展出的热沉片呈圆形薄片状,外观为灰色。德百顺现场负责人房瑞介绍,产品采用免抛光晶圆级金刚石材料,应用方向包括AI算力芯片、大功率激光器、射频器件等。

热沉片并不等同于完整的散热器。其主要作用是在芯片或器件与后续散热结构之间建立导热通道,将产生的热量更快导出。对于功率密度较高的器件,热源附近的热量能否及时扩散,会影响器件的温度表现和运行稳定性。

金刚石受到热管理领域关注,首先源于其较高的热导率。随着AI算力芯片、激光器和射频器件等产品的功率密度提升,散热设计逐渐从设备外部向封装内部、芯片附近延伸。除优化风冷、液冷等系统方案外,在芯片和封装环节采用高导热材料,也成为行业探索的方向之一。

此次展品采用CVD技术路线,即通过化学气相沉积方式制备金刚石材料。对于晶圆级产品而言,除了材料本身的导热性能,尺寸、厚度、表面状态及均匀性也会影响后续加工和器件适配。热沉片最终还需要与芯片或封装结构连接,材料性能只是产业化应用的一环。

与此同时,大尺寸通常意味着更高的制备和控制难度。如何在扩大尺寸的同时保持材料一致性、成品率,并将成本控制在下游可接受的范围内,是金刚石热沉片走向批量应用需要面对的问题。

房瑞在接受记者采访时介绍,公司于2016年实现8英寸金刚石材料量产,此后持续推进产品大尺寸化。此次展出的12英寸热沉片,是大尺寸金刚石材料在热管理场景中的一次应用拓展。

“此前持续把产品做大,重要目的之一就是降低生产成本。此次将大尺寸材料应用于热沉片,也有望进一步降低产品成本。”房瑞所说的大尺寸化降本,主要是通过扩大单片材料面积,摊薄部分制备和加工成本。

展会期间,广东省政府副秘书长郭亦乐一行来到德百顺展位,了解金刚石材料的技术特点、量产进展及产业化应用情况,并围绕12英寸产品的尺寸、应用方向及成本等问题与在场负责人开展交流,并询问大尺寸热沉片的后续推广计划。广东省商务厅、广州市发改委、广州市黄埔区有关领导也到展位参观交流。

据企业方面介绍,目前德百顺正加快推进该产品的下游应用拓展和规模化交付。