近日热管理材料研发制造商赛墨科技宣布完成B+轮融资。本轮融资由江西铜业集团、温州方道投资、曦晨资本及深圳高新投投资共同参与。融资将用于深化技术研发,拓展产品应用场景,提升市场竞争力。在电子设备向高性能、高集成方向发展的背景下,市场对热管理材料的需求正持续增长
资本加持,助力技术研发
此次B+轮融资获得了多家知名投资机构的青睐。除此前报道的江西铜业集团和温州方道投资外,曦晨资本及深圳高新投投资也参与了本轮融资。获得本轮融资后,赛墨科技将进一步加强其在热管理材料领域的技术优势,拓展产品应用场景,增强市场竞争力。
作为本轮投资方之一的江西铜业集团,近年来在材料领域积极布局。今年3月,江西省国资委透露,江西今年将实施4600多个省大中型项目,总投资约1.2万亿元。
江铜集团和江钨控股集团将依托在高性能金属材料和复合材料、铜(钨)基新材料等方面的人才、技术优势,加大未来材料领域投资布局力度。2024年5月,江西铜业还投资成立了江西先进铜功能材料科技有限公司,注册资本达1亿元。该公司经营范围包括新材料技术推广服务、节能管理服务等。
新计算范式与必然的热量困境
现代电子设备的性能飞跃伴随着一个不容忽视的物理学难题:热量的快速积聚与耗散。有研究推测,未来的芯片热流密度将与太阳表面的热流密度相当。这种高密度的热量集中,对电子设备的性能、可靠性和寿命构成了直接威胁。 一项研究表明,当计算机芯片的运行温度接近70℃-80℃时,温度每升高2℃,设备性能就会降低约10%。
此外,过高的温度是电子设备失效的主要原因。统计数据显示,多达55%的电子设备故障都是由温度超过允许值引起的。因此,有效的热管理已成为保障产品安全、性能和长期可靠性的一个不可或缺的重要环节。
热管理市场在宏观和微观层面都呈现出巨大的增长潜力。从全球范围来看,热管理系统的市场规模在2023年价值567.2亿美元,预计到2032年将达到956.4亿美元,在预测期间的复合年增长率为6.1%。作为热管理需求最主要的驱动力之一,全球人工智能(AI)芯片组的市场规模在2019年为81.4亿美元,预计到2032年将达到6951.6亿美元,在预测期间的年复合增长率为37.7%。
面对日益增长的芯片热流密度,热管理挑战已从系统层面延伸至芯片封装的微观层面。导热界面材料(TIM)作为连接发热元件和散热器之间的关键介质,通过填充两者间的微小空隙,有效降低热阻,从而实现高效的热量传导。在此基础上,新型复合材料的应用正成为解决超高热流密度散热问题的关键方向。以下几种材料凭借其卓越的导热性能,正成为热管理领域的前沿技术。
石墨因其优异的导热性而备受关注,其中片层石墨沿其(001)Gf基面的热导率可高达1200 W/(m·K) 。当将其与铝基体复合时,制成的石墨-铝复合材料在xy平面上的热导率最高可达604 W/(m·K)。
金刚石被誉为自然界中导热性能最好的材料之一,其热系数远高于传统散热材料,被誉为“第四代散热材料”和“终极半导体材料”。基于金刚石的复合材料,特别是金刚石-铜复合材料,因其优异的高导热性和低膨胀特性,被视为解决未来高热流密度电子器件封装和散热难题的有力选择。
尽管金刚石-铜复合材料前景广阔,但其制备仍面临挑战。金刚石与铜之间较差的界面亲和性会导致较高的界面热阻。目前,研究主要通过优化烧结方法和界面调控来改善其性能。随着技术的不断突破,金刚石复合材料有望成为解决芯片“自热效应”和“雪崩击穿”等技术瓶颈的关键技术。
诸如此类的热管理材料,赛墨科技给出了他们的“解决方案”
关于赛墨科技
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。
(1)石墨铝
应用一:铝一石墨散热翅片
采用自主研发的装备+工艺,变革性技术解决了金属基复合材料的产能低、质量可控性差、成本高昂的痛点,在国际上率先实现最新一代散热材料铝一石墨的量产,应用于5G通讯基站。
应用二:石墨-铝三明治器件
采用高导热的铝-石墨片嵌入铝合金中,取代传统铝合金器件,减重>4%,散热能力提升一倍;在航天5院、绵阳九院、航空企业等JG,卡萨帝、领益等民用领域销售;尺寸:280mmx280mm,年产2000件。
(2)金刚石铜
应用三:金刚石-铜三明治材料
可与CPC、CMC等直接压合制备金刚石铜-CMC(CPC)复合材料,进一步调控整体的热膨胀系数至9-12ppm/K,降低基板与铜焊口的断裂风险,同时进一步降低基板的成本。可与铜复合,做成铜全包裹的金刚石-铜复合,替代铜,在一些大功率组件上应用。目前与华为、海思、埃斯顿、中电55所、14所等企业批量销售,用于射频芯片、激光雷达、充电桩、功率激光器、光通信、雷达T/R组件、机器人等。
应用四:柔性石墨烯导热索
采用打孔焊接工艺制备石墨烯导热索,面内热导率1,400W/mK,端口处面外热导率超过10W/mK。
(3)石墨铜
针对服务器、超算中心对导热构件的需求,开发石墨-铜复合材料,导热性能超过纯铜50%,重量降低30%。