产品概述
导热钻石薄膜（又称 CVD 金刚石热沉片）通过化学气相沉积（CVD）工艺在基材上生长金刚石晶体层，将天然金刚石的极致导热性能转化为可量产使用的薄膜产品。金刚石具有带隙宽、热导率高、击穿场强高、载流子迁移率高、耐高温、抗酸碱腐蚀、抗辐照等优越性能，是目前最有发展前途的宽禁带半导体材料之一。
将金刚石做成薄膜/热沉片形态后，可在 0.2–1.0mm 厚度范围内实现超高热传导，同时保持电绝缘性（体积电阻率 ≥ 10¹³ Ω·cm），是高功率、高频、高温电子器件散热的理想热界面材料（TIM）。
金刚石作为散热材料的优势
在所有已知材料中，金刚石拥有最高的室温热导率——最高可达 2000 W/(m·K)，远超铜（~400）和铝（~240）。同时，金刚石兼具电绝缘、低热膨胀、高机械强度和化学惰性，使其成为下一代高功率电子散热的首选材料。
- 最高室温热导率 —— 最高可达 2000 W/(m·K)，是目前已知热导率最高的非金属材料
- 原子级表面平整度 —— 生长面表面粗糙度 Ra 可低至 nm 级别，显著降低界面热阻
- 优异电绝缘性 —— 体积电阻率 ≥ 10¹³ Ω·cm，可直接贴附于高压器件而不发生击穿
- 轻质高强 —— 低密度（3.32 g/cm³）配合高杨氏模量（>1000 GPa），机械负荷小
- 化学惰性 & 低毒性 —— 耐酸碱腐蚀，无有害物质释出，符合 RoHS / REACH
- 大面积厚度可选 —— 覆盖多种厚度和尺寸规格，适配不同功率密度需求
- 广泛兼容的键合方案 —— 可提供金属化、图形化、激光打孔等后加工服务
技术参数
提供不同热导率等级的标准产品，支持客户定制特定厚度、粗糙度及几何形状。以下为典型产品参数。
| 物理与热学性能 | |
|---|---|
| 体密度 | 3.32 g/cm³ |
| 热导率 (T.C) | 1200 / 1500 / 1800 / 2000 W/(m·K)（四档可选） |
| 热扩散系数 | 6.6 / 8.2 / 9.9 / 11.0 cm²/s（对应热导率等级） |
| 热膨胀系数 (RT–700°C) | 3.20 × 10⁻⁶ /K |
| 莫氏硬度 | ＞10 |
| 抗拉强度 | 450–1100 MPa |
| 杨氏模量 | 1000–1100 GPa |
| 工作温度范围 | -50°C ~ +400°C |
| 电学与尺寸参数 | |
|---|---|
| 介电常数 (1MHz) | 5.68 |
| 介电损耗 (1MHz) | 6.2 × 10⁻⁸ |
| 体积电阻 (25°C) | 2.95 × 10¹³ Ω·cm |
| 绝缘耐压 | 11 kV/mm |
| 厚度范围 | 0.2–1.0 mm（特殊规格可定制） |
| 精抛表面粗糙度 (正面) | Ra ＜ 30 nm（＜2 nm 超精抛可定制） |
| 粗抛表面粗糙度 (正面) | Ra 30–100 nm（可定制） |
| 表面粗糙度 (背面) | Ra 30 nm–2 μm（去硅，可定制） |
| TTV（2 英寸） | ＜ 60 μm（可定制） |
| 翘曲度（2 英寸） | ＜ 300 μm（可定制） |
与传统散热材料对比
| 材料 | 热导率 W/(m·K) | 厚度 | 电绝缘 | 最高适用功率密度 |
|---|---|---|---|---|
| 导热硅脂 | 3–8 | 涂覆层 | ❌ | ≤ 50 W/cm² |
| 传统散热垫片 | 1–12 | 0.5–10 mm | ✅ | ≤ 100 W/cm² |
| 石墨片（面内） | 300–1500 | 0.01–0.1 mm | ❌（导电） | ≤ 200 W/cm² |
| 氮化铝 (AlN) | 140–200 | 0.25–1.0 mm | ✅ | ≤ 150 W/cm² |
| 导热钻石薄膜 | 1000–2000（全向） | 0.2–1.0 mm | ✅ | ≥ 500 W/cm² |
* 石墨片仅在面内方向导热优异，法向（厚度方向）热导率仅 5–15 W/(m·K)；金刚石薄膜为各向同性全向导热。
应用场景
5G 通信基站 AAU / RRU
GaN/GaAs 功放芯片散热，将结温降低 10–20°C，大幅延长器件 MTBF。
AI 服务器 & 数据中心
GPU/CPU 热设计功耗突破 500W，配合均温板散热效率提升 30%+；金刚石薄膜作为芯片与散热器之间的传热介质，将局部热点快速扩散。
新能源汽车
IGBT/SiC 功率模块散热，电绝缘特性确保 800V 高压平台安全可靠，支持快充高功率密度场景。
军工 & 航天
星载电子真空环境纯传导散热，辐照环境下稳定性优异；相控阵雷达 T/R 组件热管理。
激光器 & 光通信
高功率半导体激光器 Bar 条散热，VCSEL/DFB 激光器热沉；金刚石同时满足导热和电绝缘双重需求。
新能源光伏 & 风力发电
光伏逆变器 IGBT 模块散热、风电变流器功率器件散热，户外长期运行可靠性突出。
高铁 & 轨道交通
牵引变流器、辅助电源功率模块散热，高可靠性和宽温度范围适应性。
大功率 LED
COB 封装 LED 散热基板，金刚石导热层将结温降至安全范围，保障光效和寿命。
定制与后加工能力
我们不只是一家材料供应商——我们提供从材料选型到后加工的一站式服务，帮助客户直接拿到可装配的成品。
| 尺寸与厚度定制 | |
|---|---|
| 厚度范围 | 0.2–1.0 mm（特殊要求可根据需求定制） |
| 标准尺寸 | 2 / 3 / 4 英寸圆形；10×10mm、15×15mm 方形等 |
| 异形定制 | 支持来图定制任意几何形状 |
| TTV 控制 | ≤ 60 μm（2 英寸） |
| 翘曲度控制 | ≤ 300 μm（2 英寸） |
| 后加工服务 | |
|---|---|
| 金属化 | 提供 Ti/Pt/Au、Cr/Au、Ti/Ni/Au 等金属镀层方案，满足钎焊/银烧结等键合需求 |
| 图形化 | 按客户设计需求制作金属化图形电极 |
| 激光切割 & 打孔 | 高精度激光加工，支持微孔阵列、异形切割 |
| 表面精抛 | 生长面 Ra ＜ 30nm（＜2nm 超精抛可定制） |
| 粗糙度定制 | 背面 Ra 30nm–2μm，可按焊接/粘接需求指定 |
选型指南
| 参数 | 推荐值 | 说明 |
|---|---|---|
| 热导率等级 | T.C 1200 / 1500 / 1800 / 2000 | 根据芯片功率密度选择：≥ 300W/cm² 建议 T.C 1500+ |
| 厚度 | 0.2–0.5 mm | 越薄热阻越低；0.3mm 为常用经济厚度 |
| 表面粗糙度 | 根据键合方式选择 | 钎焊/银烧结 → Ra ＜ 30nm 精抛面；导热胶粘接 → 可接受粗抛面 |
| 金属化需求 | 按焊接工艺选择 | Au-Sn 共晶焊 → Ti/Pt/Au；烧结银 → Cr/Au；裸片可直接镀层 |
| 尺寸 & 形状 | 来图定制 | 提供设计图纸，最快 5 工作日出样 |
不确定如何选型？直接联系我们，工程师免费提供热仿真评估和材料推荐方案。
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