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上市龙头,金刚石/铜散热进入商用推进阶段

随着人工智能、高性能计算以及第三代半导体产业快速发展,芯片功率密度不断提升,散热问题正在成为影响算力设备性能的重要因素。近年来,从液冷系统到高导热复合材料,热管理产业链正在加速升级,具备高导热性能的新型材料逐渐成为行业关注重点。

近日,远东股份在先进热管理材料领域取得阶段性研发进展。公司已完成平板型、结构型两款金刚石-铜复合热管理产品的方案设计与仿真分析,并正式进入商用落地推进阶段。此次布局意味着,远东股份继液冷散热、高导热复合材料等方向后,进一步向先进热管理材料领域延伸,探索面向AI算力芯片、高功率半导体等应用场景的新型散热方案。

根据公司披露,平板型金刚石-铜复合产品主要面向芯片及高功率器件的热量扩散需求,通过发挥金刚石高导热性能优势,提高热量传递效率;结构型产品则进一步增加有效换热面积,为后续接入风冷、液冷等系统级散热方案提供基础。目前,公司正在推进样件性能测试、界面结合、热循环可靠性、加工一致性以及应用适配等工作,并探索其在AI算力芯片、GaN/SiC器件等领域的应用可能。

远东股份此次布局金刚石-铜复合材料,并不是从零进入热管理领域。

近年来,公司围绕液冷散热、高导热复合材料等方向展开研发探索。随着AI服务器、高性能计算设备等应用快速增长,传统散热方式逐渐面临挑战,液冷技术成为提升整体散热效率的重要路径。而随着芯片功率进一步提升,单纯依靠系统散热方案已难以完全满足局部高热流密度场景需求,高性能导热材料的重要性进一步凸显。

在这一背景下,远东股份此次推进金刚石-铜复合材料研发,本质上是从散热系统方案进一步向核心材料环节延伸。

未来,高端热管理竞争将不再局限于单一散热设备,而是围绕“材料+结构+系统”展开。液冷技术负责提升整体换热效率,而金刚石等先进导热材料则有望解决芯片封装、器件界面等关键位置的热传递问题,两者形成协同关系。

金刚石进入热管理领域,核心原因在于其优异的导热性能。

作为目前已知热导率最高的材料之一,金刚石具备高热导率、低热膨胀系数以及良好的耐高温性能,在高功率电子器件散热领域具有较大潜力。尤其是在AI芯片、功率半导体、射频器件等应用场景中,器件运行过程中产生的局部热量需要快速传导,否则会影响性能稳定性和使用寿命。

不过,单一金刚石材料在工程应用中仍存在加工难度较高等问题,因此产业界更关注金刚石与金属材料结合形成复合热管理材料。

其中,金刚石-铜复合材料成为目前重点探索方向之一。铜具有成熟的加工体系和较好的机械性能,而金刚石能够提供高导热能力,两者结合后,有望兼顾材料性能和实际应用需求。

但在产业化过程中,金刚石与铜之间的界面结合仍是关键技术环节。由于两种材料物理性质存在差异,如何降低界面热阻、提升长期可靠性,是影响产品性能的重要因素。远东股份此次推进界面结合、热循环可靠性等测试,正是针对实际应用需求开展验证。

远东股份布局金刚石-铜复合材料,是近年来国内企业探索金刚石高端应用的一个缩影。

过去,人造金刚石主要应用于磨料磨具、切削工具等传统工业领域。随着半导体、新能源、人工智能等产业发展,行业关注点逐渐从规模化生产转向高性能材料开发,金刚石开始向半导体、热管理等高附加值领域延伸。

在材料端,传统超硬材料企业正在积极探索新的应用方向。例如,中兵红箭长期布局人造金刚石业务,在超硬材料领域具备产业基础,并持续推动产品向高端领域拓展。与此同时,围绕半导体级金刚石材料,国内多个地区也在加快项目布局。今年以来,山西晋城公布人造金刚石半导体项目规划,计划建设千台级MPCVD设备集群,发展高品质单晶、多晶金刚石材料;青海西宁也推进金刚石半导体材料相关项目建设,探索金刚石在电子领域的应用。

此外,围绕金刚石制备装备和相关工艺,产业链企业也在持续推进技术完善。例如,部分企业已布局CVD气相沉积设备、高温处理设备等,为金刚石及碳基材料产业化提供装备支撑。

从产业趋势来看,金刚石正在从传统超硬材料向先进功能材料转变,应用场景不断扩大。

AI算力需求增长正在改变热管理产业的发展方向。过去,散热更多依靠风冷、液冷等系统优化,而随着芯片功率持续提升,材料性能逐渐成为决定散热能力的重要因素。未来,高性能散热方案需要结合先进导热材料、封装技术以及系统设计,实现从芯片局部热管理到整体散热效率提升。

远东股份此次推进金刚石-铜复合热管理产品,体现出传统材料企业向高性能功能材料延伸的趋势。同时,国内超硬材料企业、半导体材料企业以及装备企业也正在围绕金刚石应用展开布局。

从液冷散热到金刚石-铜复合材料,热管理产业正在形成更加多元的技术路线。随着AI服务器、高功率半导体等市场持续发展,先进散热材料的重要性将进一步提升,而具备材料研发、工艺制造和应用适配能力的企业,有望在这一新兴赛道中获得更多机会。