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黄河旋风金刚石复合材料技术获重大突破 攻克半导体散热 “卡脖子” 难题

2026-05-11 15:161220河南日报

5月10日,河南黄河旋风股份有限公司自主研发的金刚石 — 碳化硅复合材料项目取得重大阶段性成果,核心性能指标达到国际先进水平,成功破解长期困扰半导体产业的热膨胀失配难题,为我国高端半导体散热技术自主可控提供关键支撑。

此次研发的金刚石 — 碳化硅复合材料,热导率突破 700W/(m・K),约为铜的 1.7 倍;热膨胀系数低至 2.6ppm/℃,与芯片硅衬底 2.5ppm/℃的热膨胀系数高度匹配,彻底解决高算力芯片界面开裂、脱落的核心痛点。该材料创造性结合金刚石超高导热性与碳化硅半导体特性,通过高温高压工艺实现两相界面原子级结合,为 AI 算力向千瓦级升级提供高效散热方案,打破美日企业长期技术垄断。

与此同时,黄河旋风还同步推进“金刚石—铜复合材料”“金刚石—铝复合材料”等系列散热材料的研发,部分项目已取得重要技术突破。这些高性能散热材料可广泛应用于AI芯片、高功率半导体激光器、5G/6G通信基站、有源相控阵雷达、新能源汽车功率器件、航天电子等高端领域,有效破解我国在高算力、高功率场景下的散热“卡脖子”问题。

项目研发历程清晰:2023 年 5 月启动 MPCVD 多晶金刚石热沉片项目;2024 年实现 2–8 英寸金刚石晶圆研发突破;2026 年 2 月 28 日,国内首条 8 英寸金刚石热沉片生产线投产,完成从实验室到规模化生产的跨越。

该材料可广泛应用于 AI 服务器 GPU、高性能 CPU、5G/6G 基站射频芯片、新能源汽车功率器件等高端场景。目前相关样品已送抵多家头部企业测试,反响积极,产业化进程加速。

作为国内超硬材料龙头,黄河旋风研发投入占比超 3.5%,拥有 17 个省级以上科研平台、300 余人研发团队及 400 余件专利。下一步,公司将优化工艺力争热导率突破 1000W/(m・K),2026 年内实现小批量生产,助力半导体产业突破散热瓶颈。


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