超强散热：金刚石热沉片用于高功率封装

第三代半导体（如GaN和SiC）的发展推动了功率器件不断向大功率、、、、小型化、、
、
、集成化和多功能方向前进。。。。随着集成度的提高和体积的缩小，，，，单位体积内的功耗不断增加，，，，导致热量增加和温度急剧上升
。。
。。因此
，
，，，散热已成为阻碍大功率电子器件发展的瓶颈问题。。。。

在大功率元件和系统的散热基板方面，，，需要与之配套的热管理材料具备导热性能、、、
、与半导体芯片材料（Si或GaAs）相匹配的热膨胀系数、
、、、足够的刚度和强度
，，，以及更低的成本
。。。

金刚石是自然界中热导率最高的材料之一，，
，热导率在1000到2200 W/(m.K)之间，
，是其它陶瓷基板材料的几十甚至上百倍，，，具有优良的热学、、、、光学、
、半导体特性，，，
，金刚石的膨胀系数也相对较低，，大约是1.1×10-6/℃
，，，
，作为封装材料展现出优异的性能
。。

 早在六十年代，，
，，就已经开始尝试使用金刚石作为散热材料。。
。。金刚石是一种具有极高导热性能和硬度的材料，，，常被用于高功率密度、、、
、高频率电子器件的散热。
。。金刚石用作热沉材料主要有两种形式，，，，即金刚石薄膜和将金刚石与铜、、、铝等金属复合。。。。

金刚石与铜都具有高的热导率（铜的热导率为397W/(m·K)）
，，且晶格常数相近，，但二者也存在一些问题
，，，例如热膨胀系数相差很大，，
，，结合力不好（铜与碳相互不浸润，，铜不熔于金刚石）等。。
。在制作过程中
，
，，，通过借助中间层（如Ti-Pt-Au、、Ti
、、、Mo及Ta等）解决了结合力问题。
。
。

制作金刚石封装基板的工艺流程如下：先将金刚石表面清洗干净后烘干，，
，，再在其表面先用磁控溅射镀膜一层金属钛，，，再镀膜一层金属铜，，，，以保证金刚石基板与金属的结合力。。
。然后，，，，经过线路曝光、、显影、
、电镀、、、、蚀刻等步骤，，形成电路图形。
。。
。在此过程中，，，，还需要克服加工过程中金刚石高硬度的负面影响
，，以确保保障金刚石封装基板的性能。
。

圣宝莱生物致力于金刚石材料生产研发，，，掌握成熟的大功率器件散热解决方案，
，，，并提供金属化、、、图形化、
、、打孔等服务，，现有核心产品晶圆级金刚石、、金刚石热沉片、、、
、金刚石窗口片、、金刚石异质集成复合衬底等。。。其中，，金刚石生长面表面粗糙度 Ra < 1 nm，
，，，金刚石热沉片热导率1000-2000W/（m.K），，在大功率激光器
、、
、LED、、、新能源汽车IGBT
、
、医疗器械等领域均有应用。
。。