突破芯片“热屏障”！这家深企自主研发金刚石基板，散热效率提升超50%

12月3日至5日，第六届热管理产业大会暨博览会在深圳举行。由深圳技术大学深圳市超金刚石与功能晶体应用技术重点实验室孵化的深圳市超晶热导技术有限公司(以下简称“深圳超晶热导公司”)亮相展会，凭借其超高导热金刚石热沉基板核心技术，吸引了行业广泛关注，为新一代高功率半导体芯片散热技术的创新与产业化注入新动力。

随着激光器、新能源汽车、5G通信等新兴产业快速发展，半导体电子器件的功率密度与发热量持续攀升，热管理已成为制约设备性能与可靠性的关键瓶颈。

作为本届大会的代表企业之一，深圳超晶热导公司集中展示了以超高导热金刚石为核心的多场景散热解决方案。面对电子器件微型化与高性能化带来的散热挑战，该公司通过金刚石样品展示、工程案例解析及对比测试数据，直观呈现了金刚石散热方案在温升控制、寿命延长与系统效率提升方面的显著优势，重点展现了在高导热金刚石材料及定制化热管理系统领域的最新成果。

展会期间，深圳超晶热导公司与来自全球的2000余位专家及100余家企业进行了深入交流。公司以金刚石为核心的热管理技术受到高度关注，被业界普遍视为突破数据中心、高性能AI计算、新能源汽车电驱系统等高功率应用领域散热瓶颈的重要技术路径。

据悉，深圳超晶热导公司成立于2023年10月，依托深圳技术大学深圳市超金刚石与功能晶体应用技术重点实验室，在高功率半导体芯片热管理领域已形成清晰布局，服务深圳“20+8”产业集群发展。公司专注于金刚石散热材料的研发制造、金刚石热沉基板的设计应用，以及高功率芯片封装与散热一体化解决方案。其产品涵盖单晶与多晶金刚石晶圆、金刚石散热片、金刚石热沉基板及封装级热管理方案，主要面向激光器、新能源汽车、5G通信、大功率LED、功率半导体及射频器件等高散热要求领域。

深圳超晶热导公司相关负责人介绍：“超晶热导的核心产品金刚石热沉基板，以高纯CVD金刚石为散热主体，通过表面金属化与电路图形设计，构建出兼具极高导热性、良好电绝缘性、优异健合性能与封装适配性的高性能封装平台。”在高功率光电芯片、功率半导体和射频组件中，该基板既是关键散热通道，也是重要的互连与机械支撑基础，可快速传导并扩散芯片热量，降低结温，从而提升系统效率与长期可靠性。

通过联合测试，在典型LED器件中使用金刚石散热基底后，散热效率最高可提升50%以上，显著改善器件温升与使用寿命。在此基础上，深圳超晶热导公司正积极探索新型铜基金刚石复合结构生长技术，以进一步提升整体导热率与界面性能，为更高功率密度及严苛工况应用做好技术储备。围绕“热沉基板设计及应用”，超晶热导从材料、结构和工艺多维度协同推进，并根据不同需求开展电路设计与封装集成，推动“材料—结构—封装—应用”全链条的工程化与规模化落地。

据介绍，在金刚石晶圆与薄膜制备方面，深圳超晶热导公司团队已实现多项突破：一是成功制备8英寸厚度约1.7 mm多晶金刚石晶圆及12英寸厚度约100 μm微米级多晶晶圆；二是建立高质量(110)取向生长工艺；三是将抛光表面粗糙度优化至约0.5 nm，满足高端封装对界面平整度的严苛要求；四是红外透过率可达约60%，并实现单晶金刚石快速侧向生长，为更大尺寸拓展奠定基础。

未来，深圳超晶热导将持续优化高纯CVD金刚石制备工艺，加快铜基金刚石复合结构研发，深化产学研合作，并在激光器、新能源汽车电子、5G/6G器件及高功率模块等领域拓展应用，助力新质生产力发展。

（受访单位供图）

编辑 高原 审读 郭建华 二审 周梦璇 三审 刘思敏