12月3日,第六屆熱管理產業大會暨博覽會在深圳國際會展中心啟幕。由深圳技術大學超金剛石與功能晶體應用技術重點實驗室孵化的深圳市超晶熱導技術有限公司(以下簡稱「深圳超晶熱導」)亮相展會,憑藉其超高導熱金剛石熱沉基板核心技術,吸引了行業廣泛關注,為新一代高功率半導體芯片散熱技術的創新與產業化注入新動力。

隨着激光器、新能源汽車、5G通信等新興產業快速發展,半導體電子器件的功率密度與發熱量持續攀升,熱管理已成為制約設備性能與可靠性的關鍵瓶頸。
作為本屆大會的代表企業之一,深圳超晶熱導集中展示了以超高導熱金剛石為核心的多場景散熱解決方案。面對電子器件微型化與高性能化帶來的散熱挑戰,該公司通過金剛石樣品展示、工程案例解析及對比測試數據,直觀呈現了金剛石散熱方案在溫升控制、壽命延長與系統效率提升方面的顯著優勢,重點展現了在高導熱金剛石材料及定製化熱管理系統領域的最新成果。
展會期間,深圳超晶熱導與來自全球的2000餘位專家及100餘家企業進行了深入交流。公司以金剛石為核心的熱管理技術受到高度關注,被業界普遍視為突破數據中心、高性能AI計算、新能源汽車電驅系統等高功率應用領域散熱瓶頸的重要技術路徑。
據悉,深圳超晶熱導成立於2023年10月,依託深圳技術大學超金剛石與功能晶體應用技術重點實驗室,在高功率半導體芯片熱管理領域已形成清晰布局,服務深圳「20+8」產業集群發展。公司專注於金剛石散熱材料的研發製造、金剛石熱沉基板的設計應用,以及高功率芯片封裝與散熱一體化解決方案。其產品涵蓋單晶與多晶金剛石晶圓、金剛石散熱片、金剛石熱沉基板及封裝級熱管理方案,主要面向激光器、新能源汽車、5G通信、大功率LED、功率半導體及射頻器件等高散熱要求領域。

深圳超晶熱導相關負責人介紹:「超晶熱導的核心產品金剛石熱沉基板,以高純CVD金剛石為散熱主體,通過表面金屬化與電路圖形設計,構建出兼具極高導熱性、良好電絕緣性、優異健合性能與封裝適配性的高性能封裝平台。」在高功率光電芯片、功率半導體和射頻組件中,該基板既是關鍵散熱通道,也是重要的互連與機械支撐基礎,可快速傳導並擴散芯片熱量,降低結溫,從而提升系統效率與長期可靠性。
通過聯合測試,在典型LED器件中使用金剛石散熱基底後,散熱效率最高可提升50%以上,顯著改善器件溫升與使用壽命。在此基礎上,深圳超晶熱導正積極探索新型銅基金剛石複合結構生長技術,以進一步提升整體導熱率與界面性能,為更高功率密度及嚴苛工況應用做好技術儲備。圍繞「熱沉基板設計及應用」,超晶熱導從材料、結構和工藝多維度協同推進,並根據不同需求開展電路設計與封裝集成,推動「材料—結構—封裝—應用」全鏈條的工程化與規模化落地。

據介紹,在金剛石晶圓與薄膜製備方面,深圳超晶熱導公司團隊已實現多項突破:一是成功製備8英寸厚度約1.7mm多晶金剛石晶圓及12英寸厚度約100μm微米級多晶晶圓;二是建立高質量(110)取向生長工藝;三是將拋光表面粗糙度優化至約0.5nm,滿足高端封裝對界面平整度的嚴苛要求;四是紅外透過率可達約60%,並實現單晶金剛石快速側向生長,為更大尺寸拓展奠定基礎。
未來,深圳超晶熱導將持續優化高純CVD金剛石製備工藝,加快銅基金剛石複合結構研發,深化產學研合作,並在激光器、新能源汽車電子、5G/6G器件及高功率模塊等領域拓展應用,助力新質生產力發展。(記者 焦家志)