다이아몬드 복합 재료는 반도체 장치의 열 소산 문제에 대한 새로운 솔루션을 제공합니다.

1 월 23 일, 다이아몬드 거대 델베이스 (Diant Giant Delbis)의 첨단 소재 회사 인 요소 6 (Element Six)은 1 월 22 일에 반도체 장치 열 소산을위한 구리 다이아몬드 복합 재료의 출시를 발표하여 반도체 장치의 열 소산 문제에 대한 새로운 솔루션을 제공한다고 발표했다.

 

요소 6에 의해 방출 된 구리 다이아몬드 복합 재료는 열 소비 분야에서 우수한 성능을 갖는 두 가지 재료를 결합한 것으로보고되며, 구리는 반도체 장치 열 소산에 널리 사용되는 다이아몬드, 우수한 열전도율을 갖는 다이아몬드를 결합한 것으로보고된다. 독특한 공정을 통해이 두 재료는 완벽하게 결합되어 두 원료 사이의 열전도율과 열 팽창 계수 사이의 균형을 달성하여 전례없는 열 소산 효과를 달성합니다.

기술적 배경과 원칙

반도체 장치는 작동 중에 많은 양의 열을 생성하며, 적시에 소산되지 않으면 장치 성능의 감소, 수명 단축 또는 손상을 초래할 수 있습니다. 구리 및 알루미늄과 같은 전통적인 열 소산 재료는 특정 열전도율을 가지고 있지만, 고성능 반도체 장치의 높은 열 하중에 대처하기 위해 종종 고군분투합니다. 따라서 열전도율이 높은 새로운 유형의 열 소산 재료를 개발하는 것이 특히 중요합니다.

 

구리 다이아몬드 복합 재료는이 요구에 따라 탄생했습니다. 그것은 반도체 장치 열 소산 분야에서 널리 사용되는 구리를 다이아몬드와 넓은 열전도율을 갖는 구리를 결합합니다. 독특한 공정을 통해이 두 재료는 완벽하게 결합되어 두 원료 사이의 열전도율과 열 팽창 계수 사이의 균형을 달성하여 전례없는 열 소산 효과를 달성합니다. 이 재료의 열 전도도는 순수 구리의 열전도율보다 훨씬 높으며, 이는 반도체 장치의 작동 온도를 효과적으로 줄이고 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

 

기술적 기능 및 장점

1. 높은 열전도율 :

구리 다이아몬드 복합 재료의 열전도율은 순수한 구리의 열전도율을 훨씬 능가하며 1000 w/m • K에 도달 할 수 있습니다.이 특성은 매우 짧은 시간 내에 반도체 장치에 의해 생성 된 열을 빠르게 소산하여 유지합니다. 장치의 안정적인 작동.

 

2. 낮은 열 팽창 계수 : 다이아몬드는 열 팽창 계수가 낮으므로 온도가 변할 때 구리 다이아몬드 복합 재료의 크기 변화가 더 작아 장비의 안정성과 신뢰성을 향상시키는 데 도움이됩니다.

 

3. 우수한 기계적 특성 : 다이아몬드 엔도의 구리 다이아몬드 복합 재료의 높은 경도와 강도는 내마모성 및 충격 저항과 같은 우수한 기계적 특성을 갖춘 가혹한 작업 환경에서 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다.

 

4. 우수한 가공 성능 : 고유 한 공정을 통해 준비된 구리 다이아몬드 복합 재료는 우수한 처리 성능을 가지고 있으며 다양한 모양과 크기의 열 소산 장치로 쉽게 처리 할 수 ​​있습니다.

 

응용 프로그램 필드 및 전망

구리 다이아몬드 복합 재료는 탁월한 성능으로 인해 여러 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.

 

1. 고성능 컴퓨팅 (HPC)/AI 칩 : 인공 지능 및 빅 데이터 기술의 빠른 개발로 고성능 컴퓨팅 칩에 대한 수요는 매일 증가하고 있습니다. 구리 다이아몬드 복합 재료의 높은 열전도율은 이들 칩에 이상적인 열 소산 재료입니다.

 

2. RF 전력 증폭기 : RF 전력 증폭기에는 무선 통신, 레이더 및 기타 필드에서 광범위한 응용 프로그램이 있습니다. 높은 작동 주파수와 고전력으로 인해 열 소산 문제가 특히 두드러집니다. 구리 다이아몬드 복합 재료는이 문제를 효과적으로 해결하고 RF 전력 증폭기의 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

 

3. 전력 변환기 : 전력 변환기는 전력 전자 시스템에서 중요한 역할을합니다. 열 소산 성능의 품질은 전체 시스템의 안정성과 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 구리 다이아몬드 복합 재료의 적용은 전력 변환기의 열 소산 성능을 향상시켜 전체 시스템 성능을 향상시킵니다.

 

4. 고전력 반도체 레이저 : 고전력 반도체 레이저는 의료, 과학 연구, 산업 및 기타 분야에서 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 열 소산 문제는 항상 성능 향상을 제한하는 주요 요인 중 하나였습니다. 구리 다이아몬드 복합 재료의 적용은이 문제를 해결하고 고출력 반도체 레이저의 개발을 촉진 할 것으로 예상됩니다.

 

준비 방법과 도전

이중 코팅 방법, 분말 야금 방법, 용액 침투 방법, 초음파 첨가제 제조 방법, 전기 도금 방법, 고온 및 고압 방법, 혈장 소결 방법 등을 포함한 구리 다이아몬드 복합 재료에 대한 다양한 준비 방법이 있습니다. 그러나 이러한 제조 방법. 다이아몬드 입자의 고르지 않은 분포 및 낮은 계면 결합 강도와 같은 특정 도전에 직면합니다. 따라서 준비 프로세스를 최적화하고 복합 재료의 성능을 향상시키는 방법은 현재 연구 중 하나입니다.

미래의 전망

 

기술의 지속적인 개발로 인해 고성능 반도체 장치에 대한 수요는 계속 증가 할 것이며 열 소산 재료에 대한 요구 사항도 점점 더 높아질 것입니다. 구리 다이아몬드 복합 재료는 새로운 유형의 높은 열전도도 복합 재료로서 반도체 열 소산 분야에서 광범위한 응용 전망과 큰 개발 잠재력을 가지고 있으며 향후 반도체 열 소산 장에서 중요한 개발 방향이 될 것입니다. 한편, 준비 프로세스의 지속적인 최적화와 비용 절감으로 인해 구리 다이아몬드 복합 재료는 더 많은 분야에 적용될 것으로 예상되어 인간의 기술 진보와 삶의 질 향상에 더 기여할 것으로 예상됩니다.