近日,国内新材料企业完成高导热金刚石铜复合片产业化技术突破,产品实现批量交付,为 AI 算力芯片、功率半导体、射频器件、新能源电控等领域提供新一代热沉解决方案,标志着我国在高端电子散热材料自主可控赛道再获重要进展。
随着大模型算力持续升级、碳化硅功率器件普及,单芯片功耗不断冲高,传统铜、铜钨散热材料导热能力不足、热膨胀匹配性差等短板凸显,散热已经成为制约芯片性能释放与长期可靠性的核心瓶颈。金刚石铜复合片以人造金刚石颗粒为导热增强相、金属铜为基体,通过界面改性、真空熔渗、高温烧结等工艺复合成型,兼顾金刚石超高导热优势与铜良好的加工、导电性能Frontiers。
据检测数据显示,本次量产金刚石铜复合片热导率可达 600–800W/(m・K),远高于纯铜约 401W/(m・K) 的导热水平;热膨胀系数可调控至 5–7×10⁻⁶/K,与硅、碳化硅、砷化镓等半导体材料匹配度高,能够大幅降低温度循环下封装界面应力,减少器件脱层失效风险。同时材料可切割、打孔、镀膜,适配热沉基板、封装散热盖板、激光器散热底座等多种结构形态,加工工艺成熟度优于纯金刚石热沉片,综合成本优势显著,是现阶段最适合规模化落地的高导热散热材料路线经济参考报。

业内专家介绍,金刚石与铜本身润湿性差,界面热阻是长期制约材料性能的核心难点。研发团队通过金刚石颗粒表面金属化改性技术,在金刚石与铜基体之间构建稳定过渡层,打通三维导热通路,有效压低界面热阻,解决了复合片导热不稳定、易分层两大行业痛点。产品可根据客户需求定制金刚石体积占比、尺寸规格与表面镀层,支持小批量试样和规模化供货。
在应用端,金刚石铜复合片已逐步导入超算服务器浸没液冷模组、SiC 新能源功率模块、5G/6G 射频功放、工业激光器、航天雷达高功率器件等场景。在算力服务器实测中,替换传统散热件后,模组整体传热能力提升明显,芯片热点温度显著下降,同等硬件条件下算力稳定性提升,为兆瓦级液冷算力集群提供支撑中国科学院...。
我国拥有全球领先的人造金刚石产业基础,原材料供给充足,为金刚石铜复合片国产化奠定优势。行业人士表示,2026 年被视作金刚石铜散热材料规模化应用元年,下游算力、新能源车、半导体封测需求持续放量,国产材料有望逐步替代进口高端热沉产品,降低国内高端电子产业链热管理部件对外依赖度上海证券报。
下一步,研发团队将持续优化界面工艺,向更高导热等级、大尺寸超薄复合片方向迭代,同时推进标准化系列产品开发,拓展航空航天、高能装备等严苛工况场景,打造国产高导热复合材料持续竞争力。