Dènye pwogrè nan Diamond Chalè Disipasyon Rechèch

Kont seri a nan evolisyon kontinyèl nan pèfòmans-wo informatique, wo-pouvwa aparèy kominikasyon, ak anbalaj 3D, te jesyon tèmik vin yon debaz teknolojik konstriksyon ki limite plis akselerasyon nan bato. Espesyalman segondè dansite a flux tèmik te pote pa semi-kondiktè twazyèm-jenerasyon tankou Silisyòm carbure (sik) ak nitrid galy (GAN) anba segondè-frekans ak kondisyon segondè-pouvwa te fè tradisyonèl solisyon ki baze sou chalè ki baze sou chalè piti piti durabl.

 

Kòm materyèl ki gen pi wo konduktiviti tèmik la, dyaman te demontre kapasite ekselan dissipation chalè nan teyori ak eksperyans, ak valè potansyèl li yo nan zòn tankou substrats dissipation chalè, lavabo chalè, ak entegrasyon sou-chip se rapidman pran endistri re-evalye. Sepandan, pwoblèm yo ki pako rezoud nan kontwòl estrès ak adaptasyon pwosesis nan nivo a materyèl te toujou anpeche apante endistriyalizasyon li yo.

Dènyèman, ekip rechèch la Jiangnan nan Ningbo Enstiti nan Materyèl, Akademi Chinwa nan Syans avèk siksè prepare yon gwosè gwo 4- pous ultra-mens, ultra-ba warpage dyaman pwòp tèt ou-sipòte fim, ki bay yon zouti kle pou teknoloji a pou avanse pou pi nan direksyon pou aplikasyon anbalaj pratik.

 

Aplikasyon aktyèl la nan dyaman nan jaden an nan jesyon tèmik sitou konsantre sou de chemen teknolojik: yon sèl se sèvi ak dyaman kòm yon substra, konbine avèk Silisyòm, GaN oswa SiC materyèl amelyore pèfòmans nan aparèy an jeneral chalè pèfòmans; Dezyèm metòd la se prepare dyaman lavabo chalè oswa fim nan kardyovaskulèr, reyisi dirèk kontak chalè kontak pou sous chalè chip. Sepandan, kèlkeswa fòm lan, li fè fas a defi a estriktirèl nan "twòp warpage apre retire substrate". Espesyalman nan ka kote epesè nan fim se mwens pase 100 μ m ak gwosè a se pi gran pase 2 pous, faktè tankou akimilasyon estrès entèn ak kwasans inegal koòdone ka lakòz siyifikatif deformation, ki pa ka satisfè estanda yo anbalaj laprès cho nan pwosesis la lyezon. Sa a te konstriksyon depi lontan contrainte pwomosyon nan gwo-echèl nan materyèl dyaman nan aplikasyon pou chip dirèk lyezon chalè. Malgre ke pèfòmans dissipation chalè yo se byen lwen siperyè a materyèl tradisyonèl tankou kwiv ak aliminyòm nitrid, yo difisil pou jwenn adopsyon mas endistriyèl.

 

Chèchè yo te redwi avèk siksè estrès la ak warpage nan dyaman pwòp tèt ou-sipòte fim mens san sakrifye bon jan kalite fim pa optimize pwosesis la depo vapè, amelyore retire substrate a ak pwosesis tretman chalè. Fim nan {{{}} pous dyaman prepare pa ekip la gen yon epesè nan mwens pase 100 μ m, yon warpage kontwole nan 10 μ m, epi yo ka byen fèm konfòme yo ak substrats vè anba pa gen okenn kondisyon fòs ekstèn, posede kapasite pwòp tèt ou adsorption. Pèfòmans sa a pa sèlman satisfè kondisyon yo warpage nan lyezon koule chalè chip, men tou, bay posibilite pou enkòpore fim dyaman nan pwosesis anbalaj avanse tankou entegrasyon heterogeneous ak anpile 3D. Zouti sa a teknolojik gen siyifikasyon pwofon nan chèn endistriyèl la. Chèn endistriyèl la nan materyèl jesyon tèmik dyaman ka apeprè divize an kat lyen: sentèz materyèl, kontwòl mòfoloji ak oryantasyon kristal, pwosesis estriktirèl ak koupe presizyon, ak entegrasyon ak bato oswa estrikti anbalaj. Pami yo, nan premye etap la, endistri Lachin nan te fondamantalman te fòme enstalasyon lokal sipò soti nan sous gaz-wo pite (tankou metàn ak idwojèn) nan ekipman reyaksyon (sistèm CVD), ak kèk antrepriz te reyalize kwasans komèsyal nan gwo-zòn fim dyaman; Dezyèm etap la se reyalize nwayo a nan bon jan kalite fim ak kontwòl estrès, kote reyalizasyon yo nan Ningbo Materyèl Enstiti ranpli kle diferans lan teknolojik; Lèt de - Precision D ak anbalaj entegrasyon - yo toujou posede pa yon kèk antrepriz lòt bò dlo ak kapasite pwosesis plen, vin baraj kle pou materyèl domestik yo antre nan fen endistriyèl la.

 

Espesyalman nan jaden an nan anbalaj chip, dirèkteman lyezon fim dyaman nan sifas la nan bato aparèy pouvwa (tankou anplifikatè pouvwa GAN) ka siyifikativman diminye koòdone rezistans tèmik ak estabilize chip tanperati junction, kidonk pwolonje validite ak amelyore estabilite frekans. Nan tan lontan an, akòz brutality nan sifas segondè ak warpage nan dyaman, manifaktirè anbalaj souvan itilize metòd la nan atache yon kouch kwiv entèmedyè reyalize dissipation chalè endirèk, men sa a anpil sakrifye konduktiviti a ekselan tèmik nan dyaman. Se poutèt sa, reyisi yon estrikti pwòp tèt ou-sipòte ak estrès sifas ki ba ak gwo etablisman se yon avantou pou reyalize dirèk kouti tèmik ant bato ak Diamonds. Si pwosesis sa a ka ofisyèl, li pral vin pwen an kòmanse pou solisyon jesyon tèmik tranzisyon soti nan verifikasyon eksperimantal nan sistèm anbalaj nivo wafer.

 

Soti nan pèspektiv nan endistri en, aplikasyon prensipal yo nan dyaman materyèl jesyon tèmik yo konsantre sou kominikasyon wo-frekans (tankou estasyon baz 5G, rada vag milimèt), segondè-pouvwa elektwonik (nouvo enèji veyikil inverseurs, modil pouvwa endistriyèl), ak-wo fen informatique (done sant AI chips). Espesyalman nan AI sèvè GPUs ak chip pouvwa konsepsyon tèmik (TDP) depase 400W, tradisyonèl lè a refwadisman sistèm chalè efikasite dissipation gen tandans yo rive jwenn limit li yo, ak plis pase 40% nan konsomasyon pouvwa sistèm lan itilize pou jesyon tèmik, vin yon faktè enpòtan linear limite plis ogmantasyon nan pouvwa enfòmatik. Materyèl dyaman chalè dissipation, akòz segondè konduktiviti tèmik yo ak pwopriyete izolasyon elektrik, yo atann yo dwe dirèkteman enklizyon nan zòn nan sous chalè nan bato, ranplase tradisyonèl grafit estrikti konpoze kwiv. Nan direksyon sa a, konpayi entènasyonal tankou aderan ak eleman sis te siksesif lage dyaman pwodwi chalè koule, vize-wo fen manifaktirè chip tankou NVIDIA ak AMD, pandan y ap Lachin se toujou nan etap la nan echantiyon jeni ak aplikasyon pou vize nan kèk jaden militè yo.

 

Soti nan pèspektiv nan tandans devlopman endistri, dyaman materyèl dissipation chalè ap antre nan yon etap nan transfòmasyon soti nan "pèfòmans laboratwa" nan "teknoloji jeni". Faktè yo ki oblije aplikasyon echèl li yo pa konsantre sou konduktiviti tèmik tèt li, men yo te deplase nan direksyon pou pwoblèm pwosesis manifakti tankou matche ekspansyon tèmik, estabilite lyezon koòdone, ak adaptabilite pwosesis mekanik. Se poutèt sa, moun ki ka premye kraze nan bouk la endistriyèl fèmen nan "materyèl aparèy anbalaj" ka jwenn yon avantaj premye Mover nan dyaman tras la jesyon tèmik. Kounye a, enstitisyon rechèch ki gen ladan Lachin Elektwonik Teknoloji Gwoup Corporation (CETC) 38, Inivèsite Nanchang, ak Beijing Enstiti nan Materyèl Aewonotik ap fè pwomosyon pwòp tèt ou-sipòte Diamond Film Pwosesis Route la. An menm tan an, plizyè konpayi ekipman semi -conducteurs yo te tou kòmanse eksplore devlopman nan koupe lazè ak ekipman ultrasons fanm k'ap pile apwopriye pou pwosesis fèy dyaman.

 

Nan ti bout tan, zouti sa a teknolojik pa sèlman ranpli espas sa a nan jaden an nan materyèl kle jesyon tèmik nan Lachin, men tou, bay yon pwen sipò teknik pou kouch nan materyèl debaz nan pèfòmans-wo Chinwa Chip Chif Chif Chèn Chèn. Tranzisyon an nan materyèl dyaman soti nan valè a teyorik nan "ultra-segondè konduktiviti tèmik" nan pwosesis la pratik nan "pwodiksyon an mas, anbalaj, ak lyezon" ap vin konsantre nan konpetisyon nan nouvo jenerasyon an nan teknoloji chip jesyon tèmik. Nan lavni an, iterasyon kontinyèl alantou interfaces ofisyèl, fyab pwosesis, ak konpatibilite anbalaj ap detèmine chemen an kle pou dyaman vrèman deplase soti nan yon "materyèl zetwal" nan yon "materyèl endistriyèl".