散热新星|金刚石热沉片，面向电子器件热管理的新型散热材料

电子器件及其应用是发展最快的领域之一，短短20年的时间，其特征尺寸实现了从微米级到纳米级的飞跃。随着晶体管尺寸的减小和密度的增加，计算能力获得了提升，但是从器件、芯片和系统的角度来看，其功耗也不可避免的增加。高性能计算模块功率已经达到了200-250W，四插槽计算系统中处理器的热负荷接近1kW。高功率耗散不可避免地对电子器件系统和数据中心等产生影响，功率密度及其在芯片级别的空间分布也值得关注，并可能对芯片可靠性和热管理产生重要的影响。随着纳米尺度电子器件和诸如三维芯片结构、柔性电子的发展，现在比以往任何时候都更迫切地需要解决热管理问题。

图1. 块体材料热导率的温度效应。（同位素纯化的金刚石、硼化镓、热解石墨、铜、晶体硅、非晶二氧化硅和聚酰亚胺） 

晶体管设计改进和芯片层数增加，导致芯片中界面和边界增加（a higher density of interfaces and boundaries within the die structure, each of which can act as a thermal impedance to heat flow），进而引入芯片封装中的热管理问题。

图2. MOSFET结构设计

对于电子产品而言，整体的可靠性取决于芯片上最热的区域而不是芯片的平均温度。因此，热点通常决定了所需的封装和热管理解决方案，诸如材料选择、散热器和冷板设计，以及系统和设施级别所需的泵送功率。

图3. 芯片封装

凯发k8国际是一家专注于第三代（宽禁带）半导体衬底材料和器件研发和生产的高科技企业，致力于成为全球领先的宽禁带半导体材料和器件公司。我们一直秉持客户至上的理念，为客户提供至臻至善的产品和服务。目前，公司已实现金刚石和氮化铝相关产品的规模化生产，现有晶圆级金刚石Ra<1nm，金刚石热沉片热导率1000-2000W/m.k，更有GaN on diamond 、Diamond on GaN、金刚石基氮化铝等产品，并且已广泛应用于5G基站、激光器、新能源汽车、新能源光伏等领域。在这里，我们将为您提供最全面的器件热管理方案。