Siste fremgang i Diamond Heat Dissipation Research

På bakgrunn av kontinuerlig evolusjon i høyytelsesdata, høyeffekt kommunikasjonsenheter og 3D-emballasje, har termisk styring blitt en kjerneteknologisk flaskehals som begrenser ytterligere akselerasjon av chips . spesielt under høye termal flux-tetthet brakt av tredje generasjons halvledere som siliconkarbid (siliconkarbid (siliconkarbid (siliconkarbid (gallen (gallen (gallen (gallen (gallen (gallen) som ble brakt av tredje generasjons halvledere (Gan) som silicon (high-freu. Forhold med høy effekt har gjort tradisjonelle silisiumbaserte varmeavlederløsninger gradvis uholdbar .

 

Ettersom materialet med den høyeste termiske ledningsevnen, har Diamond vist utmerkede varmeavledningsevner i teori og eksperimenter, og dens potensielle verdi i områder som varmedissipasjonssubstrater, kjøleribler og integrasjon på chip er imidlertid raskt å få utspring og prosess til å få {.}}}}}.

Nylig utarbeidet Jiangnan-forskerteamet fra Ningbo Institute of Materials, Chinese Academy of Sciences en stor størrelse 4- tommers ultra-tynn, ultra-lav warpage diamant selvstøttende film, som gir et viktig gjennombrudd for teknologien for å gå mot praktiske pakninger .}

 

Den nåværende anvendelsen av diamant innen termisk styring fokuserer hovedsakelig på to teknologiske veier: en er å bruke diamant som et underlag, kombinert med silisium, GaN eller SIC -materialer for å forbedre den samlede enhetens varmeavvisningsytelse; Den andre metoden er å tilberede diamantvarmevasker eller filmer gjennom CVD, oppnå direkte kontaktvarmeavledning for chipvarmekilder . Imidlertid, uavhengig av formen, står den overfor den strukturelle utfordringen med "overdreven warpage etter at du er i strenget" .} spesielt i tilfeller der filmen er mindre enn 100 μ m og den størrelsen er mindre enn 100 μ. Grensesnittvekst kan forårsake betydelig deformasjon, som ikke kan oppfylle standardene for hurtigpressemballasjen i bindingsprosessen . Denne flaskehalsen har lenge begrenset den store promoteringen av diamantmaterialer i brikke direkte bindingsvarme-spredning for å få masse.} selv om deres hete Adopsjon .

 

Forskere har med hell redusert stress og varpage av diamant selvstøttende tynne filmer uten Substrater under ingen ytre kraftforhold, som besitter selvadsorpsjonsevne . Denne ytelsen oppfyller ikke bare varpingskravene til Chip Heat Sink -binding, men gir også muligheten for Kjede av diamanttermisk styrematerialer kan grovt deles inn i fire lenker: materialsyntese, morfologikontroll og krystallorientering, strukturell prosessering og presisjonskjæring, og integrasjon med chips eller emballasjestrukturer . blant dem, i det første stadiet, kinas industri og hydring og hydr. Foretak har oppnådd kommersiell vekst av diamantfilmer med stort område; Det andre trinnet er å oppnå kjernen i filmkvalitet og stresskontroll, der prestasjonene til Ningbo Materials Institute fyller det viktigste teknologiske gapet; De to sistnevnte - presisjonsmaskinering og emballasjeintegrasjon - er fremdeles besatt av noen få utenlandske bedrifter med fulle prosessfunksjoner, og blir viktige sjekkpunkter for innenlandske materialer for å komme inn i industriell slutt .}}}}}}}}}

 

Spesielt innen brikkeemballasje, kan direkte binding av diamantfilmer til overflaten av strømenhetsbrikker (for eksempel GaN -kraftforsterkere) redusere grensesnittets termisk motstand og stabilisere chip -kryss -temperaturen, og dermed utvide levetiden og forbedre frekvensstabiliteten. i fortiden, på grunn av den høye overflaten og kretsen og pakningen ofte pakning av diamondet og pakningen ofte pakning og pakning ofte pakning og pakning. Indirekte varmedissipasjon, men dette ofret den utmerkede termiske ledningsevnen til diamant .. Wafer Level Packaging Systems .

 

Fra perspektivet til nedstrøms bransjer er de viktigste applikasjonene av diamanttermiske styrematerialer fokusert på høyfrekvent kommunikasjon (for eksempel 5G-basestasjoner, millimeterbølgradar), høykraft elektronikk (nye energikjøretøyer, industrielle kraftmoduler), og high-end computing (datasenteret AI-chips) .}}. {4} 400W, det tradisjonelle luftkjølingssystemets varmeavledningseffektivitet har en tendens til å nå grensen, med over 40% av systemets strømforbruk som brukes til termisk styring, og blir en viktig ikke -lineær faktor som begrenser ytterligere økning i datakraft . Diamantvarme. Grafitt kobberkomposittstrukturer . I denne retningen har internasjonale selskaper som sammenhengende og Element Six suksessivt gitt ut diamantvarmeprodukter, og målrettet mot high-end brikkeprodusenter som NVIDIA og AMD, mens Kina fremdeles er i stadiet av ingeniørprøver og målrettede applikasjoner i noen militære felt .}}}}}}}}

 

Fra perspektivet til bransjeutviklingstrender, går diamantvarme -spredningsmaterialer inn i et transformasjonsstadium fra "laboratorieytelse" til "ingeniørteknologi" . Faktorene som begrenser dens skala -applikasjon er ikke lenger fokusert på termisk kondisjon, men har skiftet mot å produsere prosessproblemer som termisk utryddelse, {1 {{{ Første del gjennom den industrielle lukkede sløyfen av "Materials Devices Packaging" kan få en første flytterfordel i Diamond Thermal Management Track . for tiden, forskningsinstitusjoner inkludert China Electronics Technology Group Corporation (CETC) 38, Nanchang The University og Beijing Institute of Aeronautical Materials Promoting the Self-Supporting DiamoTing Diamoting Diamoting DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing DiamoTing Diamot. Selskapsutstyrsselskaper har også begynt å utforske utviklingen av laserskjæring og ultralydslipeutstyr som er egnet for diamantarkbehandling .

 

Kort sagt, dette teknologiske gjennombruddet fyller ikke bare gapet innen viktige termiske styrematerialer i Kina, men gir også et teknisk supportpunkt for kjernematerialslaget til Kinas høyytelses chip heat-spredningsindustri kjede .} -overgangen til den diamant av materialet til den teoretiske verdien av "ultra-høy termisk oppførsel" er den som er overgangen til å "boble til å" boble til å "boble til å"}. Den nye generasjonen av Chip Thermal Management Technology . I fremtiden vil kontinuerlig iterasjon rundt standardiserte grensesnitt, prosess pålitelighet og emballasjekompatibilitet bestemme nøkkelbanen for diamant for å virkelig flytte fra et "stjernemateriale" til et "industrielt materiale" .