隨著AI算力集群功耗密度持續(xù)攀升，高功率激光器熱管理挑戰(zhàn)日益突出，傳統(tǒng)散熱方案在應對高熱流密度場景時逐漸接近技術極限。面對這一挑戰(zhàn)，金剛石材料因其極致的熱導率性能，成為熱管理領域的重要突破方向。近期，三安光電的全資子公司湖南三安在金剛石熱沉材料領域?qū)崿F(xiàn)應用的關鍵跨越，其金剛石熱沉襯底已在民用射頻、民用雷達、激光等領域被客戶采用并進入小批量出貨階段。

金剛石熱導率可達2300 W/m?K以上，為銅的5倍、碳化硅的4倍，是自然界已知材料中熱導率最高的材料。其電阻率高達101? Ω?cm，兼具電氣絕緣與高效導熱特性。在大功率激光器、AI服務器、射頻功率放大器等高熱流密度場景，金剛石的導入已從理論驗證走向工程實踐。

湖南三安是率先在國內(nèi)構(gòu)造寬禁帶半導體全鏈制造服務平臺的企業(yè)，已布局超寬禁帶半導體金剛石材料多年。實測數(shù)據(jù)表明，采用金剛石熱沉后，激光器芯片熱阻較陶瓷基板降低81.1%，并通過1000小時老化測試。

目前，湖南三安產(chǎn)品已覆蓋多晶金剛石襯底、電子級單晶金剛石襯底、熱沉級單晶金剛石襯底、金剛石熱沉基板等品類，在激光器、濾波器、大功率LED、功率放大器等場景進入實質(zhì)應用階段，并獲得批量訂單。

全鏈條能力構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)壁壘

金剛石的產(chǎn)業(yè)化，絕非單一環(huán)節(jié)的突破，而是全鏈條能力的比拼。湖南三安已建成金剛石中試線，配備MPCVD設備、激光切割機、磨拋機等制造裝備，以及原子力顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀等檢測設備，打通"長晶—晶圓—檢測—應用"全鏈條，授權相關專利4項，并與湖南大學、中電科48所等高校及科研院所建立產(chǎn)學研合作，在設備開發(fā)、材料制備、終端應用環(huán)節(jié)形成協(xié)同優(yōu)勢。

金剛石全鏈條

面向未來的散熱基石

從AI服務器到光通信，從新能源汽車到先進封裝，當器件功率密度持續(xù)攀升，散熱已從"可優(yōu)化項"變?yōu)?必答題"。金剛石以其極致的熱物理性能，正成為下一代高性能半導體器件的標配材料。

未來，三安光電將持續(xù)推進金剛石材料的技術迭代與應用拓展，以更優(yōu)的導熱性能、更成熟的產(chǎn)業(yè)化能力，響應行業(yè)發(fā)展對極致散熱的迫切需求，為全球半導體產(chǎn)業(yè)貢獻來自中國的"散熱方案"。