散熱問題已經成為影響功率半導體、激光二極管、大功率LED、超算芯片等半導體功率器件工作效率、可靠性和使用壽命的最大問題之一,金剛石由于其卓越的散熱性能,作為新一代高性能散熱材料受到廣泛關注。
然而,金剛石作為熱沉直接使用還存在以下幾個問題:第一,金剛石的熱膨脹系數與傳統散熱器(鋁、銅)存在較大的失配,與散熱器直接焊接存在較大的應力,給芯片的封裝和質量可靠性帶來不利影響;第二,大尺寸金剛石的生產成本較高,制約了其應用場景。
寧波賽墨科技有限公司取得一項名為“一種金剛石基復合熱沉”的專利,授權公告號CN222980496U。
專利摘要顯示,本實用新型提供一種金剛石基復合熱沉,包括依次層疊連接在一起的金剛石層、過渡層和碳材料?金屬復合層;所述過渡層為鉻、鎢、鈦或鉬;所述碳材料?金屬復合層為金剛石銅、金剛石銀或石墨鋁。本實用新型將金剛石與碳材料?金屬復合材料復合在一起形成復合熱沉,使用時,金剛石通過碳材料?金屬復合材料與散熱器連接,從而解決了與散熱器熱膨脹系數不匹配的問題,優化了熱沉總體散熱性能,簡化了后續封裝工藝,從而提升產品可靠性。此外,金剛石與碳材料?金屬復合材料直接通過過渡層連接,可以提高金剛石與碳材料?金屬復合材料之間的結合力,保證結構的穩定性。
寧波賽墨科技有限公司
寧波賽墨科技有限公司成立于2018年11月,是由中國科學院寧波材料所的技術孵化、江西銅業集團投資成立的一家科技創新型企業。
公司立足于第三代先進半導體和新能源汽車市場對輕質、高導熱、高強等性能的需求,重點面向大功率芯片封裝、5G通訊、新能源汽車、3C家電、航空、航天等領域,從事輕質、高導熱金屬基復合材料的開發與銷售。公司產品涵蓋芯片級、器件級導熱材料,主要包括石墨-鋁復合材料、石墨-鋁三明治器件、金剛石-銅復合材料等。