设为首页 | 收藏本站

高功率电子器件热管理需求强劲,金刚石热沉片市场空间广阔!

发表时间:2022-05-15 08:00作者:化合积电网址:http://www.csmc-semi.com

随着半导体器件功率密度的不断攀升,对热管理材料热导率提出了更高要求,具有超高热导率的第四代封装材料金属/金刚石开始进入了人们的视野,产业化趋势明朗。近年来,以金刚石为代表的高性能热沉衬底材料,正朝着高散热性能、低热膨胀、高强韧、超薄等方向快速发展,有望突破国家重大战略需求如航天、电子通讯及器件等领域的技术发展中面临的高功率电子器件散热瓶颈问题。


6.jpg

电子封装产业链结构


尤其是宽禁带半导体器件、高功率激光器、高功率LED、雷达TR组件等高功率密度器件,对封装材料的导热速率和热膨胀特性有着很高的要求,高热导率低膨胀率的金刚石在全球范围内,业界掀起了一股研究热潮。


例如,欧洲地平线2020项目“GreenDiamond”旨在利用金刚石超宽禁带半导体开发下一代功率器件;根据日本富士经济2019年11月发布的《散热材料的全球市场调查》预测,2023年仅汽车(包括新能源汽车、自动驾驶)和5G通信领域就将带来10亿美元量级的散热基板市场,汽车动力模块及LED大灯将成为散热基板增速最快的领域。未来5~10年,随着第3代半导体器件的大规模应用,以及轨道交通、航空航天、国防军事等领域对热管理需求的不断提升。


化合积电专注于高品质金刚石的研发与生产,提供专业金刚石热管理解决方案:晶圆级金刚石生长面表面粗糙度Ra<1nm,金刚石热沉片热导率达1000-2000W/m.k,在满足性能和成本要求前提下,可定制热导性、尺寸和形状,根据客户需求,制定特定解决方案。在此基础上,化合积电行业首创金刚石基氮化镓外延片、金刚石基氮化铝等,不断丰富金刚石相关产品及其应用。


7.jpg


采用金刚石热沉的大功率半导体激光器已经用于光通信,在激光二极管、功率晶体管、电子封装材料等领域也都有应用。基于晶圆级的金刚石产品能力,公司开发出了金刚石基氮化镓外延片,主要应用在射频(卫星、5G基站)与高功率器件(光伏、风力发电、新能源车、储能)等对热管理需求高的领域,作为碳化硅基氮化镓材料的补充。


热门文章

2022

06-29

半导体是电子产品的核心,亦被称为现代工业的“粮食”:一代技术依赖于一代工艺,一代工艺依赖一代材料和设备来实现。半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节,直接影响下游产业的质量和竞争力。金刚石被称为“终极半导体”,具有禁带宽度大(5.5eV);热导率高,最高达120W/cm·K(-190℃),一般可达20W/cm.K(20℃);传声速度最高,介电常数小,介电强度高等特点。金刚石集力学、电学、热...

2022

06-29

以前的金属(铝、铜)散热件由于存在密度大、热膨胀系数较高、材料不纯等问题,很难满足散热的需要。随着科学技术的快速发展,航空航天、卫星通讯、高功率激光器等领域对于散热问题越来越重视,对热管理材料提出了更高的要求。金刚石材料因具有低密度、高强度、高导热系数、耐化学腐蚀等特点,有望取代以前的金属材料成为新一代的高导热材料。金刚石是散热材料的一员大将,因为所有的价电子均被限制在共价键区域,没有自由电...

2022

06-28

较高复杂性和功率密度更大的现代微型电子设备日益受到热管理技术的瓶颈制约。例如氮化镓(GaN)可以显著提高射频(RF)晶体管的整体性能,使其上升到一个全新的技术基准;但在临近最大输出功率处,RF晶片工作运行时的信道加热却大大缩短了设备寿命。因此,氮化镓设备的潜能有待于进一步挖掘提高。为了解决这个问题,化合积电研发了导热性更高的衬底以帮助晶体管设备散热:化学气相沉积(CVD)金刚石。金刚石是迄今...

2022

06-28

在极端环境中使用的芯片材料的研究数量正在增加,比如登陆金星。在金星上,表面温度在500°C左右,压力相当于地球海洋深度约900米。二氧化碳大气层中渗着硫酸云。虽然GaN在电源转换电路方面吸引了很多关注,但这只是半导体在极端环境中的几种应用之一。在许多工业和航空航天环境中发现的高电压、高温和腐蚀性气氛,会使设备受到远远超出硅的工作范围的条件影响。而金刚石具有带隙宽、热导率高、击穿场强高、载流子...

2022

06-27

CVD金刚石热沉片是聚晶纯金刚石材料,不含任何结合剂和添加剂,宏观各向同性,具有优异的耐磨性、耐温性和导热性,锋利耐用,强度高,不易破碎,加工工件表面光洁度高。CVD金刚石具有天然钻石的一切优异的物理化学性能,使得在精密切削刀具、耐磨器件、半导体及电子器件、低磁探测、光学窗口、声学应用、生物医学、珠宝首饰等方面得到广泛应用。金刚石是一种性能优异的宽禁带半导体材料:•极高的热传导:热导率220...

2022

06-27

在电力电子行业,硅MOSFET的性能已经达到了理论极限,现在急需新的技术。GaN是一种具有宽带隙及高电子迁移率的半导体,已被证明能够满足新应用。基于GaN的高电子迁移率晶体管(HEMT)器件具有出色的电气特性,是替代高压和高开关频率电机控制应用中MOSFET和IGBT的理想器件。而GaN的性能和可靠性与沟道温度和焦耳热效应有关,研究表明,金刚石可显著改善GaN基功率器件中存在的热效应问题。几...
新闻中心
>行业动态


产品中心
>金刚石热沉片
>金刚石氮化镓
>氮化铝薄膜
>压电氮化铝薄膜

联系我们
>联系我们


E-mail:sales@csmc. tech Telephone:0086-13859969306
厦门总部:福建省厦门市集美区灌口大道253号
韩国分公司:Changchundoing Shinchon-ro 2nd floor
2108 ho Seodaemoon-gu Seoul, Korea
上海办事处:上海市嘉定区浏翔公路955号小美科技园5号楼407室

点击这里给我发消息