行业发展趋势与市场机遇 - 航天航空、电子技术等领域飞速发展,推动芯片级和模块级电子设备向微型化、多功能化、高功率密度方向发展 [1] - 高功率芯片散热问题亟待解决,随服役温度每上升18℃,半导体元件失效率就提高两到三倍 [1] - 随金刚石散热技术进一步成熟,有望持续推广商业化及规模化应用,保守估算下2032年金刚石散热市场规模有望达到97亿元 [1] 散热技术方案与材料需求 - AI芯片散热技术通过直接在芯片或处理器表面移除热量来优化设备性能并延长使用寿命 [1] - 传统散热方案主要分为散热材料及散热技术两类,散热材料以热界面材料、金属和陶瓷基导热材料为主,散热技术包含风冷、液冷、热管、VC均热板及散热器等多种方案 [1] - 电子封装材料需具备良好的导热性能、力学性能及可加工性能,以保证电子设备的稳定、可靠及安全运行 [2] 金刚石材料的性能优势 - 金刚石热沉材料天然热导率高达2000-2500W/(m.K),达到铜的4倍、铝的8倍以上 [2] - 金刚石热膨胀系数与半导体芯片核心材料硅与碳化硅高度匹配,热学性能的高度相似确保其在经历上万次温度循环后仍能保持界面稳定,有效避免因热膨胀失配导致的界面脱层问题 [2] - 多晶金刚石多用于需要高导热性、红外透过性及耐磨性领域,单晶金刚石在电子器件可承受大功率、高效率、超高频工作方面展现出独有优势 [3] 金刚石材料的制备工艺 - 金刚石合成工艺分为高温高压法和化学气相沉积法,高温高压法适合大规模合成,化学气相沉积法适合更精细可控的生长 [3] - 面向半导体领域的晶圆级金刚石通过化学气相沉积制备,在热丝法、MPCVD法及直流等离子体喷射法三类CVD方法中,MPCVD因没有电极污染而被认为是较优方案 [3] 相关公司 - 相关标的包括沃尔德,四方达,国机精工 [3]
华安证券:芯片集成化发展 推动材料应用新蓝海