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为退烧而生的超级散热新材料——CVD金刚石

作者: 发布时间:2017-09-11 浏览次数:2746
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   不知什么时候,越来越多电子产品开始以“发烧”标榜自己。一开始,“发烧”是想凸显产品的高性能,可到了后来,却变成了消费者调侃产品温度过高的贬义词。

   电子产品趋于微型化的同时其功率却在不断增长,热管理就越困难,因为随着半导体元器件功率密度不断提高,热通量会越来越大,有些甚至达到的热通量是太阳表面的5倍。这样大的发热量如果不能及时从元器件中导出发散,会严重威胁到电子产品的稳定性,由此产生的散热问题成为微电子封装技术中的关键问题。并且有研究表明电子器件中过半数故障均为热量相关问题所致。

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   随着终端产品对轻薄化和***化的要求提升,半导体方案的发展方向已不仅仅是提升性能而已,发热量和散热表现也成为半导体设计中相当重要的因素。面对传统封装材料的各种***,发展出来越来越多的新型散热材料,它们具有低热膨胀率,超高热导率,以及很轻的质量。CVD金刚石膜作为上述材料的代表,其热导率可达到2000W/(m.K)以上,同时还具有优异的力学、光学、电学、声学和化学性质,与天然金刚石相比,结构一致,性能也基本无差异,且成本低廉,使其在高功率光电器件散热上的优势明显高于其他材料。目前,CVD金刚石在国内外都已经在热管理方面得到应用,主要解决高功率大热流密度元件导致的系统散热问题,包括高功率激光二极管阵列、三维多芯片组装(MCM)以及固态微波功率器件的散热应用。

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   CVD金刚石散热器经多方证实能够有效降低整体封装热阻,其性能远超目前其它常用材料。具有“碳单质”特性的金刚石本事可不小,包括已知***高的热导率和硬度,同时在较大波长范围内具有高光学传输特性、低膨胀系数和低密度属性。CVD 金刚石还具有完全各向同性特征,强化各方向上的热量扩散。这些特性使金刚石成为能够显著降低热阻的热管理应用材料。

   使用CVD金刚石可显著改善电子系统热管理。金刚石散热器可直接替代氮化铝、氧化铍或其它***陶瓷,集成相对直接。随着合成技术的改进、工艺的发展以及成本的不断降低,CVD金刚石已成为更具吸引力的散热器,并被越来越广泛的应用在各领域中。并且据人民网的***新报道,新材料行业是中国10年内***具有发展前景的十大产业之一。

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   洛阳誉芯金刚石制备的CVD金刚石热沉片采用化学气相沉积法制造。金刚石的室温热导率***高可达22W/(cm.K),可以传递电子器件产生的热量。金刚石的电阻率高达1016Ω,是典型的绝缘体。主要用于高功率二极管陈列,高功率发光二极管(LED),射频功率晶体管,高功率、高频率电子(光电子)器件,多芯片模块大规模集成电路的散热片,半导体封装等。利用CVD金刚石散热片可使激光设备集成芯片的冷却能力提高30%~100%。

   可提供尺寸:

厚膜厚度:0.3-1.5mm

抛光后***度:0.2-1.0mm

特殊尺寸可根据客户要求生产。

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