近日，化合積電全球首發的自主研發硅基金剛石散熱技術已通過海外戰略合作伙伴 GPU/CPU 芯片封測驗證，結果顯示散熱效果顯著提升，芯片結溫大幅降低。化合積電計劃于2026年下半年正式進入批量供應階段。該技術方案自2024年起，化合積電聯合國內外芯片設計公司及著名企業共同參與設計，完成樣品從實驗室到產品小批量應用的驗證。在此基礎上，化合積電率先在中國及美國等關鍵市場完成發明專利前瞻性布局及申請，現已形成從材料制備到器件集成的全鏈條產業化能力。
△ 產品實拍圖
△ 中國及美國等地專利號
針對大尺寸金剛石薄膜材料生長及加工的挑戰，化合積電通過自主研發專用設備及優化生產工藝，成功制備出超大尺寸硅基多晶金剛石薄膜；采用獨特的界面設計及種晶材料，制備出膜厚均勻性可控、界面熱阻可調節的核心材料。大尺寸的硅基金剛石晶圓與當前主流硅基半導體GPU、CPU芯片的硅基外延片可實現多種形式的鍵合。針對2.5D/3D封裝架構，金剛石/硅尺寸及厚度可調，物理性質及熱膨脹系數兼容，有效緩解堆疊芯片間的熱耦合效應，為先進封裝提供高效且可靠的規模化應用解決方案。
△ 金剛石散熱方案熱仿真結果——芯片結溫降低約24°C，高功率密度熱點溫升抑制效果顯著
為支撐規模化量產，公司已建成數字化和智能化雙融合的現代工廠，打通專用設備定制、精密磨拋加工、高功率激光切割等全鏈條工藝。該技術方案在硅器件制造中將金剛石-硅鍵合創新轉化為硅-硅鍵合，顯著降低鍵合難度，構建高效散熱通道，大幅降低芯片結溫并極大改善散熱效果。
△ 化合積電金剛石散熱技術方案
目前，化合積電協同海內外高性能計算、AI芯片、數據中心等高熱流密度場景的企業客戶推進規模化應用，加速批量交付。未來，化合積電將持續依托自主知識產權體系，深化與下游客戶的聯合研發、批量導入、迭代升級等多維度深度戰略合作，推動金剛石散熱技術在更多高功率場景落地，加速金剛石產業化進程。
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來源：化合積電
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