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新材料-CVD金刚石膜的航天应用

发表时间:2021-12-15 13:41作者:化合积电网址:http://www.csmc-semi.com

采用金刚石热沉(散热片)的大功率半导体激光器已经用于光通信。有人把天然Ⅱa型金刚石单晶热沉用于解决微波和激光二极管器件的散热问题,所用金刚石单晶热沉片的尺寸在1mm2左右,只能用于单个激光二极管器件。大面积高热导CVD金刚石膜的出现使其在高功率激光二极管阵列(LDA)和其它微电子和光电子器件的热管理应用成为可能。


典型的激光二极管阵列是由200m宽600m长,间隔200m的交叉点,在10mm幅度上分布的激光二极管器件。需要长度为10mm的金刚石膜作导热片,这对于CVD金刚石膜技术来说是毫无问题的。高热导率金刚石膜制备方面,最高热导率水平已经达到18.5w/m.k,具备了制备大面积高热导率金刚石膜热沉芯片的能力。


金刚石热沉的另一更加诱人的应用前景是用于正在发展之中的多芯片组装技术(MCM- Multi Chip Modules),这一技术的目标是把许多超大规模集成电路芯片以三维的方式紧密排列结合成为超小型的超高性能器件,而这些芯片的散热则是该技术的关键,显然金刚石膜是解决这一技术难题最理想的材料。


金刚石膜作为微电子器件的封装材料的优越性是显而易见的,这是因为金刚石的高热导率,高电阻率和与硅器件材料在热膨胀系数上的良好匹配性。任何一种现有的封装材料都无法和金刚石膜封装材料比美。


此外,氮化镓GaN也在加速探索航天领域的应用,而氮化镓和金刚石结合,将实现性能上跨越式的大飞跃。国外航天领域的巨头企业都在加速布局金刚石氮化镓的研究,化合积电为我国率先开展此方向研究的企业,并已取得突破性进展。


化合积电现有金刚石热沉片、晶圆级金刚石、GaN on diamond、Diamond on GaN等产品,为您提供金刚石新型散热材料解决方案。


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