散热问题已经成为影响功率半导体、激光二极管、大功率LED、超算芯片等半导体功率器件工作效率、可靠性和使用寿命的最大问题之一,金刚石由于其卓越的散热性能,作为新一代高性能散热材料受到广泛关注。
然而,金刚石作为热沉直接使用还存在以下几个问题:第一,金刚石的热膨胀系数与传统散热器(铝、铜)存在较大的失配,与散热器直接焊接存在较大的应力,给芯片的封装和质量可靠性带来不利影响;第二,大尺寸金刚石的生产成本较高,制约了其应用场景。
宁波赛墨科技有限公司取得一项名为“一种金刚石基复合热沉”的专利,授权公告号CN222980496U。
专利摘要显示,本实用新型提供一种金刚石基复合热沉,包括依次层叠连接在一起的金刚石层、过渡层和碳材料‑金属复合层;所述过渡层为铬、钨、钛或钼;所述碳材料‑金属复合层为金刚石铜、金刚石银或石墨铝。本实用新型将金刚石与碳材料‑金属复合材料复合在一起形成复合热沉,使用时,金刚石通过碳材料‑金属复合材料与散热器连接,从而解决了与散热器热膨胀系数不匹配的问题,优化了热沉总体散热性能,简化了后续封装工艺,从而提升产品可靠性。此外,金刚石与碳材料‑金属复合材料直接通过过渡层连接,可以提高金刚石与碳材料‑金属复合材料之间的结合力,保证结构的稳定性。
宁波赛墨科技有限公司
宁波赛墨科技有限公司成立于2018年11月,是由中国科学院宁波材料所的技术孵化、江西铜业集团投资成立的一家科技创新型企业。
公司立足于第三代先进半导体和新能源汽车市场对轻质、高导热、高强等性能的需求,重点面向大功率芯片封装、5G通讯、新能源汽车、3C家电、航空、航天等领域,从事轻质、高导热金属基复合材料的开发与销售。公司产品涵盖芯片级、器件级导热材料,主要包括石墨-铝复合材料、石墨-铝三明治器件、金刚石-铜复合材料等。