Workflow
金刚石
icon
搜索文档
刘胜院士专访 深度解读:玻璃基板与先进封装
是说芯语· 2026-02-16 09:02
文章核心观点 - 面对AI/HPC芯片功耗达到1000W甚至1200W级别,传统外部散热已逼近物理极限,散热技术正经历从“外部辅助”向“内生重构”的范式转移 [1] - 解决“热墙”问题需要从材料、封装架构和内部结构三个维度进行颠覆性突破,这些技术将决定下一代超级算力的发展 [2][11] - 2028-2030年,半导体封装将进入“玻璃时代”,但金刚石等高性能材料将作为“性能倍增器”与其共存,形成双轨并行格局 [12][17] - 多物理场协同设计已成为指导制造端变革的核心哲学,必须贯穿于工艺、材料和装备的每一个环节,以制造出高性能、高可靠的未来芯片 [21][28] 散热技术的范式转移与颠覆性突破 - **范式转移**:散热技术正从“外部辅助”(如做大散热器、调高风扇转速)转向“内生重构”,即深入到芯片的材料基因和内部结构去解决问题 [1] - **材料层面突破(金刚石与SiC)**: - 当硅(导热率约150 W/mK)成为热阻瓶颈时,利用超高导热的金刚石(约2200 W/mK)替换传统衬底和均热板是物理学上的唯一解 [3] - **技术路径1:金刚石-SiC复合材料**:结合金刚石超高导热与SiC高机械强度,解决纯金刚石脆性和热膨胀系数不匹配问题,已实现商业化量产 [4] - **技术路径2:晶体管级金刚石生长**:在芯片晶体管极近场直接生长金刚石层,消除界面热阻,实现“自体散热”,目前处于实验室向产业转化阶段 [5][6] - **技术路径3:晶圆级异质集成**:通过表面活化键合等技术,将金刚石晶圆与硅/GaN晶圆原子层面直接结合,去除导热硅脂和焊料层,是3D堆叠芯片的终极散热形态,正从军用射频领域向顶级AI芯片下放 [7] - **封装架构博弈(SiC中介层 vs. 玻璃基板)**: - 玻璃基板互连密度高,适合连接多HBM内存,但其导热性极差,约为硅的1/150 [8] - 行业正尝试在玻璃基板中开发高密度玻璃通孔铜柱阵列,甚至在底部填充胶掺入金刚石微粉,以开辟“导热高速公路” [8] - 碳化硅中介层导热效率是玻璃的几百倍,在热流密度极高的核心区域是重要的“贵族方案” [8][9] - **结构内生化(嵌入式微流体)**: - 台积电已在CoWoS封装内部利用硅方柱蚀刻出微小流道,让冷却液直接流过发热源,实验数据显示能压制2600W功耗 [10] - 微软为自研Maia AI芯片,利用AI算法模拟树叶叶脉结构,设计出“仿生微流道”,其效率比传统直线流道提升3倍 [10] 2028-2030年封装基板材料竞争格局 - **双轨并行格局**:玻璃基板与金刚石/SiC材料并非相互取代,而是分别解决互连密度与热/功率问题,形成共存局面 [12][13] - **玻璃基板成为“量产之王”的原因**: - **技术逻辑**:随着AI芯片进入埃米级,传统有机基板因太软易翘曲已达物理极限,玻璃基板具备高平整度和可调热膨胀系数 [14][15] - **互连能力**:通过玻璃通孔技术,互连间距可做到10微米以下,使同样面积下晶体管连接数是现在的数倍 [15] - **产业信号**:英特尔大力布局,预计2026-2030年推出量产产品;韩国SKC在美国的工厂已动工 [15] - **金刚石与碳化硅的角色定位**: - 金刚石是终极热管理方案,当AI芯片功率突破1000W时,玻璃(导热率仅约1.1 W/mK)的导热能力不足 [16] - 判断“玻璃基板 + 金刚石散热层”将是顶级AI芯片的标配,金刚石将以异质集成的形式嵌入封装,负责瞬间导出热量 [16] - 行业动向佐证:英特尔代工路线图将玻璃基板列为2026年后关键技术节点;Yole Group预测玻璃基板在先进封装市场复合增长率领跑,而金刚石在热管理细分市场占据最高价值端 [17] 玻璃基板的散热解决方案 - **核心挑战**:标准玻璃热导率极低(1.1 ~ 1.4 W/(m·K)),面对AI芯片1000W+的热设计功耗时,易成为“绝热层” [18] - **Panel Level封装的三大散热思路**: - **垂直导热通道构建**:利用玻璃通孔技术,在玻璃中打出大量孔并填满铜,形成高密度铜柱阵列,这是目前最成熟直接的手段 [19] - **横向热扩散增强**:利用玻璃表面平整的优势,通过加厚金属层(厚铜再分布层与表面金属化)来增强横向散热 [20] - **异质材料集成与主动冷却**:利用玻璃的化学惰性和易蚀刻特性,直接在基板内部构建微流道冷却系统 [21] 多物理场协同设计理念与制造变革 - **核心理念转变**:多物理场协同设计不再是单纯的软件仿真步骤,而已成为指导制造端变革的核心哲学,要求基于电、热、力、磁强耦合的相互作用来定制制造 [21] - **工艺维度:以“消除界面”解决场耦合冲突**: - 混合键合是多物理场协同的完美产物,它实现了铜对铜原子级直接接触(优化电场),消除了焊料层热阻(优化热场),并利用范德华力低温键合避免了热应力(优化力场) [23][24][25][26] - 工艺开发理念转向追求“场的最优解”,例如退火工艺的温度曲线设计基于应力仿真模型倒推,以在激活杂质的同时释放残余应力 [27] - **材料维度:从“选材料”转向“算材料”**: - 需要能动态平衡各物理场的新型材料,例如底部填充胶需根据芯片热膨胀系数和弹性模量精确调配填料比例,以同时满足力学支撑、热学传导和电学绝缘的需求 [27] - 玻璃基板的引入是基于多物理场仿真发现的结果,其高刚性解决了有机基板翘曲的力学问题,低介电损耗满足了高频信号的电学需求 [27] - **装备维度:从“盲目加工”走向“闭环反馈”**: - 未来装备需具备感知物理场并实时调控的能力,例如激光辅助键合装备利用激光毫秒级局部加热,精准控制热场分布以最小化力场翘曲,保证电场连接可靠性 [28] - 需要原子级量测设备(如新型X-Ray或声学显微镜)来测量内部残余应力等“无形之力”,为制造过程装上“触觉” [28] 人形机器人对AI芯片的需求 - **“大脑”与“小脑”的精密协作**: - “大脑”负责环境感知与决策,整合触觉传感器、摄像头、激光雷达等信号,依托高算力、高带宽的AI芯片与多模态大模型 [30] - “小脑”专注于运动传感与控制动作生成,依赖力传感器与惯性传感器数据反馈 [30] - 研发AI芯片面临双重挑战:追求高AI算力的同时需保证高内存带宽;先进制程提升性能但导致功耗剧增;多内存控制器布局占用大量芯片面积 [30] - **传感技术发展趋势**: - 传感器正朝多模态融合、高集成化、低功耗、仿生智能方向演进,例如事件驱动传感、感算一体架构以实现低功耗与高能效 [31] - 灵巧手是人形机器人关键技术之一,仿生程度高,操作复杂 [31] - 实现稳定行走依赖由力传感器构成的“脚底神经”感知网络,以实时感知地面情况并实现动态平衡 [31] 半导体封装领域人才培养 - **加强交叉学科基础教育**:提倡从大一开始学习分子动力学,大二学习量子力学,以掌握多场多物理建模理论和方法 [32] - **推动产学研紧密结合**:在人才培养阶段与行业领军企业密切合作,使人才兼具产业视野和科学思考深度 [32]
国机精工股价波动,资金流向与业务动态引关注
经济观察网· 2026-02-14 15:34
股票近期走势 - 2026年2月12日股价上涨2.05%至46.36元/股,但主力资金净流出460.53万元,换手率1.07% [2] - 2026年2月10日股价下跌0.57%至45.75元/股,主力资金净流出5818.41万元 [2] - 近5个交易日股价累计下跌1.17%,但年初至今累计上涨7.36% [2] 业绩经营情况 - 2025年前三季度营业收入22.96亿元,同比增长27.17% [3] - 2025年前三季度归母净利润2.06亿元,同比增长0.79% [3] - 2025年第三季度单季营收6.88亿元,同比增长32.19% [3] - 毛利率为34.71%,负债率28.19% [3] 业务进展与市场关注点 - 公司在商业航天领域,其航天类轴承在国内市场占有率超过90%,客户包括头部民营火箭公司 [4] - 公司在金刚石功能化应用方面取得进展,已在散热、光学窗口等领域实现应用,但澄清未与华为设立联合研究院 [4] - 2026年1月26日,银河基金对公司进行调研,关注其轴承和超硬材料双主业发展 [5] 股东结构变化 - 截至2026年2月10日,股东户数为5.06万户,较上期减少7.48% [6] - 截至2026年2月10日,人均流通股增加8.09% [6] - 香港中央结算有限公司在2025年第三季度增持至1044.52万股,成为第二大流通股东 [6]
Carbontech2026 第十届国际碳材料产业展览会丨6月10-12日,上海再出发!
搜狐财经· 2026-02-13 00:49
展会概况与定位 - 第十届国际碳材料大会暨产业展览会(Carbontech 2026)将于2026年6月10-12日在上海新国际博览中心举行,展会时间调整至上半年 [1] - 第十届展会与热管理产业博览会(iTherM2026)和新材料科技创新博览会(AMTE2026)三大展融合升级,正式定名为2026未来产业新材料博览会(FINE2026),旨在打造以未来产业终端为引领的国际性新材料标杆展会 [2] - 展会预计规模庞大:展出面积达50000平方米,参展企业超过800家,科研院所超过200家,吸引终端及资本方超过5000家,专业观众预计超过10万人次,论坛活动超过30场,演讲报告超过300场,媒体曝光量达500万,线上观众达100万人次 [2] 碳材料行业战略意义 - 碳材料(如碳纤维、碳纳米管、石墨烯、金刚石、硅碳负极等)凭借其独特的物理化学性能,正成为人工智能、智算数据中心、具身智能、低空经济、航空航天、智能汽车、新能源等未来产业的重要材料支撑 [1] - 碳材料是一种始终保持先进性的战略性材料,其发展贯穿人类工业文明多个阶段,在能源、信息、装备制造与前沿科技等领域展现出不可替代的战略价值和持久生命力 [3] - 随着人工智能、半导体、新能源汽车、轨道交通、具身机器人、航空航天及低空经济等国家重点布局的新兴产业加速发展,碳材料作为关键基础与核心支撑材料,正迎来新一轮快速增长与应用扩展期 [11] 展会历史与成长轨迹 - Carbontech大会自2016年创办,历经十年积累,由最初的学术会议发展为融合展览、论坛与产业对接的综合性盛会,2024年进驻上海新国际博览中心,成长为国内具有重要影响力的碳材料行业盛会 [3] - 展会规模持续扩大:从2016年第一届的30+参展企业、20+行业CEO、50+主题分享、300+行业代表,增长至2024年第八届的500+参展企业、40000+专业观众、2000+参会代表、1000+科研团队、500+终端用户、150场主题报告 [5] - 2025年第九届展会(Carbontech 2025)在上海新国际博览中心召开,总展出面积超过20000平方米,近400家企业参展,设置100+主题报告和100+展商采访,吸引上万名专业观众、3000+企业、2000+终端用户、500+政府园区与投资机构参与 [6][8] 展会内容与结构 - Carbontech 2025设置两大专业展区:N1半导体碳材料馆聚焦金刚石及超硬材料在电子器件、功率半导体及高端加工中的产业化应用;N2能源与装备碳材料馆集中展示碳材料在风电、空天、汽车、储氢及电池等战略性领域的应用与创新解决方案 [8] - 展会同期特设应用端大会,围绕金刚石材料、轻量化结构材料以及新能源碳在高端装备领域的技术升级与应用展开,累计吸引来自科研院所、产业链上下游及应用端的专业观众超过4500人次到场参会 [11] - 展会设有新品发布专区,集中展示碳材料领域具有代表性的技术突破与创新产品,涵盖纳米材料、硅碳负极、研磨设备、热工装备等方向,助力企业拓展客户资源与商业对接 [14] 参与企业与行业生态 - 展会吸引了广泛的产业链上下游企业参与,包括众多知名终端应用厂商、材料供应商、装备制造商及投资机构,例如华为、特斯拉、西门子、汇丰、LG、美的、腾讯、英伟达、中兴、字节跳动、宝钢股份、中国石化等(部分列举,排名不分先后) [16] - 展会平台集结了“碳”产业链上下游力量,以“基础材料—核心装备—终端应用”构建立体化展示矩阵,为产业交流合作注入动力,彰显中国碳材料产业的活力与广阔前景 [6]
比稀土稀缺100倍!第四代半导体材料中国全球第一,打破西方垄断。
搜狐财经· 2026-02-02 20:14
第四代半导体材料的性能优势 - 第四代半导体材料(如氧化镓、金刚石、氮化铝)在极端环境下性能远超前三代材料,能应对万伏高压、千度高温和强辐射的极限场景 [2] - 氧化镓的电压承受能力是硅材料的10倍,电能损耗仅为硅元件的四十九分之一 [2] - 金刚石的散热能力是铜的4倍,能解决量子芯片、AI芯片的散热难题;氮化铝能扛住2200℃高温,适用于核反应堆、深空探测设备 [2] 核心材料的稀缺性与战略价值 - 第四代半导体核心材料(氧化镓、金刚石、氮化铝)的关键原料锑,在地壳中的含量仅为十万分之六点五,为稀土储量的百分之一,稀缺度极高 [3] - 自然界中能实现工业化开采、满足半导体生产标准的含锑矿物仅约10种 [3] - 中美欧已将其列入关键矿产名录,与石油、稀土并列,战略价值重要 [3] 中国在资源端的优势 - 全球90%以上的氧化镓储量集中在中国江西、湖南、广西等地,矿石品位高,开采提炼成本远低于其他国家 [4] - 中国掌控全球68%的镓资源以及90%的人造金刚石产能,从原料端锁住竞争主动权 [4] 技术突破与产业化进展 - 中科院团队成功制备出8英寸氧化镓晶体,比日本的量产计划提前三年 [5] - 中电科13所实现4英寸氧化镓衬底自主量产,良率高达80%以上 [5] - 郑州金刚石企业实现2英寸半导体级金刚石薄片批量生产,性能比肩国际顶尖水平 [5] - 截至2025年底,中国在氧化镓领域的有效专利达到568件,稳居全球第一,覆盖中、美、日等多国 [5] - 2025年中国氧化镓功率二极管月产能突破10万只,6英寸产品进入量产阶段,成本比日本同类产品降低40% [5] 下游应用与经济效益 - 国产氧化镓模组应用于充电桩,使单桩成本降低4.2万元,带动订单暴涨300% [7] - 搭载国产氧化镓元件的新能源汽车,可实现7分钟充满800公里续航 [7] - 在智能电网领域,氧化镓高压二极管的应用能减少30%以上的线路损耗,每年可为国家节省近千亿千瓦时电量 [7] 全球竞争格局与中国领先地位 - 美国已垄断高端金刚石衬底市场,日本掌握氧化镓晶体核心制备技术,并曾禁止向中国出口2英寸以上的氮化铝晶体 [4][8] - 美国将氧化镓单晶列入对华出口管制清单,日本加速推进6英寸氧化镓量产,欧盟计划投入22亿欧元打造金刚石半导体试验线 [8] - 中国凭借全球第一的资源储量、完整产业链、领先核心技术和性价比优势,确立了领先地位,西方短期内难以超越 [8]
国机精工(002046.SZ):在金刚石功能化应用方向上,2025年实现营收超过1000万元
格隆汇· 2026-02-02 15:06
公司业务进展 - 国机精工的金刚石项目正在稳步推进 [1] - 公司在金刚石功能化应用方向上,目标于2025年实现营收超过1000万元 [1]
国机精工:未来产业按“一中心三产业园”布局
证券日报· 2026-01-23 20:40
公司业务与股权结构 - 公司超硬材料业务在国机金刚石公司平台运营 [2] - 公司持有国机金刚石公司67%股份,河南省新材料集团持有33%股份 [2] 未来产业布局规划 - 未来产业按“一中心三产业园”布局 [2] - 一中心:以三磨所为主体的研发中心加中试基地,聚焦研发与中试 [2] - 三产业园之一:超硬材料磨具产业园,位于郑州市高新区,规划建设专门的超硬材料磨具产业园 [2] - 三产业园之二:金刚石长晶产业园,布局在新疆哈密,主要进行金刚石合成 [2] - 三产业园之三:金刚石相关装备产业园,位于郑州市荥阳市,用于生产高压装备、气相沉积装备、混料装备、烧结装备等 [2]
FINE2026 先进半导体展,火热招展丨金刚石+碳化硅+功率器件热管理+氮化镓/氧化镓+精密加工......
DT新材料· 2026-01-17 00:05
展会概况 - 展会全称为2026未来产业新材料博览会(FINE 2026),由DT新材料主办,是第十届国际碳材料产业博览会(Carbontech 2026)、热管理产业博览会(iTherM 2026)和新材料科技创新博览会(AMTE 2026)三大展融合升级而来 [30][31] - 展会旨在打造一个以未来产业终端为引领、立足国际视野的新材料领域标杆特色展会,推动科技成果转化,加速新材料领域的科技创新与产业创新融合 [30][31] - 展会将于2026年6月10日至12日在上海新国际博览中心(N1-N5馆)举行 [1][7][15] - 预计展览面积达50,000平方米,参展企业超过800家,专业观众超过100,000人次,举办30多场主题论坛,媒体曝光预计超过500万次 [2][14] 展会核心主题与定位 - 展会核心聚焦于未来智能终端以及未来产业的五大共性需求:先进半导体、先进电池、轻量化、低碳可持续、热管理 [31] - 展会全景呈现应用于人工智能、智算/数据中心、具身智能、低空经济、航空航天、智能汽车、AI消费电子、量子科技、6G、脑机接口、新能源、生物制造等产业的创新成果 [31] - 展会致力于呈现从终端整机、部件、材料、装备到前沿科技的全链条创新,打造一站式交流、合作与采购平台 [31] 先进半导体展专题 - FINE 2026特设“先进半导体展”,位于N1馆,聚焦金刚石、碳化硅、氮化镓、氧化镓等第三/四代半导体材料与先进封装技术 [2][3] - 该展区围绕先进半导体的产业化与应用落地,展示晶体生长、外延、超精密加工、检测分析等制造工艺与装备体系的最新进展,以及在功率器件、热管理、量子传感等领域的应用解决方案 [3] - 展会以终端需求为牵引,围绕先进半导体材料、制造工艺、先进封装与前沿应用展开系统讨论,促进产学研协同创新 [3] 展品范围 - 展品涵盖金刚石材料与器件,包括衬底、外延、晶圆、薄膜、热沉片、线锯、砂轮及场效应晶体管、传感器等微纳器件 [11] - 展品包括第三代/第四代/前沿半导体材料与器件,如碳化硅、氮化镓、氧化镓、二维半导体(如石墨烯、六方氮化硼)的功率器件、射频器件、光电器件等 [11] - 展品包括晶体材料生长工艺、设备及配件,如高温高压设备、CVD设备、微波设备、氢气发生与纯化设备等 [11] - 展品包括超精密加工装备与材料,如激光加工设备、气相外延炉、光刻、离子注入、键合、抛光、磨削等设备及晶圆载具等配件 [12] - 展品包括先进封装技术与材料,如硅通孔(TSV)、CoWoS、HBM、Chiplet技术,以及相关的陶瓷组件、光刻胶、抛光液、环氧塑封料、热界面材料、特种气体等 [13] - 展品包括AI芯片、量子科技、6G、服务器、脑机接口相关器件,如算力芯片、光模块、量子比特、柔性电子、天线与射频前端等 [13] - 展品包括智能检测设备与分析仪器,如XRD、SEM、AFM、拉曼光谱仪、热导率测试仪等 [14] 论坛活动 - 展会计划举办30多场特色专业论坛,围绕未来智能终端,分享前沿科技、产业趋势、终端需求、投资策略等 [18] - 部分论坛主题列举包括:金刚石电子器件与量子传感论坛、SiC/金刚石先进封装热管理论坛、功率器件热管理论坛、先进封装与可靠性论坛、晶圆键合与异质集成技术论坛、超精密加工论坛、数据中心热管理论坛、AI消费电子产业创新大会等 [19][20] 参与方与观众 - 展会主动邀约产业终端、用户单位和投资人,预计终端与资本方参与超过5000家 [2] - 拟邀请的半导体企业包括英特尔、英伟达、AMD、华为海思、台积电、中芯国际等 [23] - 拟邀请的AI消费电子企业包括华为、小米、苹果、三星等 [23] - 拟邀请的数据中心企业包括中国电信、腾讯、阿里、亚马逊等 [24] - 拟邀请的智能网联汽车企业包括上汽、比亚迪、特斯拉、大众等 [24] - 拟邀请的具身智能机器人企业包括宇树科技、优必选、小米等 [24] - 拟邀请的无人机/eVTOL企业包括小鹏汇天、亿航智能、大疆创新等 [24] - 拟邀请的投资机构包括红杉中国、IDG资本、高瓴资本、中金资本等 [25] - 预计参与人员中,企业经营者等决策层占比30.10%,技术人员占比20.66%,销售与市场人员占比18.50%,高校及科研院所人员占比13.60% [27] 展位与价格 - 标准展位面积为9平方米(3米x3米),内资/合资企业价格为每个展位16,800元人民币,外资企业价格为3,400美元 [29] - 室内光地起租面积为18平方米,内资/合资企业价格为每平方米1,580元人民币,外资企业价格为每平方米320美元 [29] - 报价均含6%增值税,在2026年1月31日前报名可享受早鸟优惠 [29]
半导体“材料之王”金刚石,如何走出实验室?
半导体芯闻· 2026-01-09 18:55
文章核心观点 金刚石作为“终极半导体”材料,虽在散热、宽禁带等性能上具有理论优势,但其产业化进程面临材料制备、加工工艺和成本控制三大核心壁垒,目前正处于从实验室走向生产线的关键十字路口[1] 行业当前正从易到难的现实应用(如热管理)着手,通过聚焦具体技术突破、探索多元化应用场景以及构建健康的产业生态,以期逐步实现其商业价值[9] 从实验室到生产线的核心壁垒 - **材料制备成本高昂且掺杂困难**:制造大尺寸、高质量单晶金刚石成本极高,实现低成本化是首要挑战[3] 同时,如何有效进行“掺杂”以控制其导电性,仍是一个基础科学难题[3] - **加工工艺复杂且损耗大**:金刚石硬度最高,切割打磨消耗巨大,例如切割一片25毫米见方的晶片,材料损耗可能超过1毫米[3] 激光加工也因金刚石易先转变为石墨而难以精确控制[3] - **成本是决定性的市场门槛**:无论性能多好,过高的价格将阻碍市场接受,当前最现实的应用领域是热管理,客户希望一片10mm x 10mm的金刚石散热片成本不超过一百元[4] 构建健康的产业生态以避免恶性竞争 - **企业应脚踏实地,避免过度炒作**:行业需要稳步发展,聚焦解决实际技术问题,而非盲目跟风,以减少非理性竞争[6] - **应用场景多元化分散竞争压力**:金刚石在光学、电学、声学、热学等领域均有应用潜力,不像蓝宝石应用相对单一,这天然分散了竞争压力[6] - **通过差异化创新和知识产权保护建立壁垒**:避免内卷的唯一途径是不断创造有技术壁垒的新产品,进入独特赛道[7] 同时,强有力的知识产权保护是关键,能防止技术被快速模仿和价格战,形成“创新-获利-再创新”的良性循环[8] 当前产业化的发展路径与探索 - **从热管理等现实应用率先突破**:散热管理被认为是金刚石最快产生商业价值的领域,通过在此领域实现批量应用,可为产业链积累经验、降低成本[9] 其发展路径被描述为“昨天的应用是珠宝,今天的应用是散热片,后天的应用才是半导体”[9] - **依靠持续的技术创新解决具体问题**:产业化需要在整个产业链的具体环节(如改进切割技术、研发新生长设备、提升抛光等界面质量)上持续投入和突破[9] - **探索半导体之外的多元化应用方向**:例如金刚石粉体正从传统研磨,向导热复合材料、生物医疗等领域扩展,这有助于分散风险并寻找更广阔的市场[9]
金刚石散热专题报告-高效散热材料-商业化进程持续推进
2026-01-01 00:02
行业与公司 * 行业:金刚石散热材料行业,主要应用于AI芯片、数据中心、射频功率放大器、高功率激光二极管等高性能计算与电子设备散热领域[1] * 涉及公司:阿帕奇公司(Apache,技术验证)[1][2]、沃尔德(Wald,单晶/多晶金刚石制备)[4][8]、国际精工(MPCVD技术路线)[8]、斯邦达(大尺寸衬底及薄膜)[8]、力量钻石(潜在参与者)[8]、某公司(开发金刚石-碳化硅复合材料)[1][7] 核心观点与论据 * **材料性能卓越**:金刚石是高效散热材料,其单晶热导率可达2000~2200 W/m·K,是铜的5倍,铝的10倍[1][2],多晶金刚石热导率约为1000~1800 W/m·K,比铜高2-3倍[4] * **应用效果显著**:阿帕奇公司的钻石冷却技术可将GPU热点温度降低10~20度,风扇速度降低50%,超频能力提高25%,服务器寿命延长一倍,节省数据中心数百万美元冷却成本[1][2],在高功率激光二极管应用中,使用金刚石膜作为热沉可使热阻降低近50%,光输出功率提升25%以上[3] * **商业化进程推进**:已在射频功率放大器及高功率激光二极管等领域实现部分商业化应用[1][3],国际精工已实现千万级别收入[8] * **市场前景广阔**:预计到2030年,AI芯片市场规模有望达四五千亿元人民币(全球约3万亿元人民币),若钻石散热方案渗透率达到5%-50%,其市场空间可能从75亿到1500亿元不等,最乐观情况下可达数千亿元[2][9] * **面临主要挑战**:大规模应用面临成本和连接工艺挑战,当前主要采用间接连接(衬底型、盖帽型),未来发展方向是直接连接(键合或外延生长)[2][3] 材料类型与特点 * **单晶金刚石**:结构均匀有序,热导率最高(2000~2200 W/m·K),制备方法主要有高温高压法和化学气相沉积法(CVD),CVD法中的微波等离子CVD(MPCVD)晶体质量更优[4],沃尔德等公司已能制作12英寸甚至更大的单晶金刚石[4] * **多晶金刚石**:结构不均匀,但成本较低、制备速度快,热导率约1000~1800 W/m·K,更适合作为当前阶段经济型散热材料[1][4] * **复合材料**:如金刚石铜、金刚石铝,实现高导热与良好加工性的平衡 * **金刚石铜**:热导率约600 W/m·K,热膨胀系数接近碳化硅,有利于封装与散热应用[5] * **金刚石铝**:典型导热率约500 W/m·K,密度低于金刚石铜,适用于对重量敏感的场景(如航空航天、便携设备),可通过调节金刚石含量匹配器件热膨胀系数[1][6],工业上通常采用粉末冶金技术制备[6] 其他重要内容 * **新型材料进展**:有公司推出金刚石与碳化硅陶瓷复合材料,导热率超过800 W/m·K(是铜的两倍),且与硅的热膨胀特性相匹配[1][7] * **技术路线与能力**:国际精工自2015年起采用MPCVD技术路线[8],沃尔德掌握CVD生长几种路线并具备强大科研实力[8],斯邦达具备批量制备大尺寸金刚石衬底及薄膜能力[8] * **方案弹性与潜力**:钻石散热方案市场相较于当前培育钻行业明显更大,具有较大的弹性和发展潜力[9]
恒盛能源:控股子公司浙江桦茂科技有限公司专注于MPCVD法生长金刚石技术的研发与产业化
证券日报网· 2025-12-30 21:46
公司业务布局 - 公司控股子公司浙江桦茂科技有限公司专注于MPCVD法生长金刚石技术的研发与产业化 [1] - 公司通过持续投入已形成覆盖CVD设备制造、金刚石生长及加工的全产业链布局 [1] 子公司运营情况 - 目前MPCVD设备由桦茂科技全资子公司桦茂装备制造与组装 [1] - 设备部分配件采购自国内外供应链核心厂商 [1]