华为在芯片—金刚石散热领域取得重大突破

中国粉体网讯  近年来 IT 技术飞速发展，越来越多的器件被要求封装在更小的空间内，并且运算速度对器件的工作频率提出了更高的要求，使得电子器件在工作时的热流密度迅速升高，从而温度也会不断升高。这需要采取有效的散热措施。

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迄今为止，金刚石是已知材料中热导率最高的，并且其热膨胀系数很低，具有良好的电绝缘性，非常符合电子封装材料的应用要求。既然如此，很多人开始研究如何将金刚石这些优点应用到电子器件的散热中去。

早在2014年，华为技术团队便与厦门大学电子科学与技术学院于大全教授团队在Journal of Materials Science & Technology上发表了“基于反应性纳米金属层的金刚石低温键合技术”成果。近日，华为技术团队与于大全、钟毅老师团队、厦门云天团队合作在先进封装玻璃转接板集成芯片-金刚石散热技术领域又取得突破性进展。

成果显示，合作团队克服了微凸点保护、晶圆翘曲等行业难题，成功将多晶金刚石衬底集成到2.5D玻璃转接板（Interposer）封装芯片的背面，并采用热测试芯片（TTV）研究其散热特性。利用金刚石的超高热导率，在芯片热点功率密度为~2 W/mm2时，集成金刚石散热衬底使得芯片最高结温降低高达24.1 ℃，芯片封装热阻降低28.5%。先进封装芯片-金刚石具有极为优越的散热性能，基于金刚石衬底的先进封装集成芯片散热具有重大的应用前景。

多晶金刚石衬底集成到玻璃转接板封装芯片背面及其散热性能表征

这项研究将金刚石低温键合与玻璃转接板技术相结合，首次实现了将多晶金刚石衬底集成到玻璃转接板封装芯片的背面。该技术路线符合电子设备尺寸小型化、重量轻量化的发展趋势，同时与现有散热方案有效兼容，成为当前实现芯片高效散热的重要突破路径，并推动了金刚石散热衬底在先进封装芯片集成的产业化发展。

该成果以“Heterogeneous Integration of Diamond-on-Chip-on-Glass Interposer for Efficient Thermal Management”为题发表在微电子器件封装制造领域的国际权威期刊IEEE Electron Device Letters上，并被选为当期封面文章（Front cover）及编辑精选文章（Editors’ Picks）。

资料来源：厦门大学电子科学与技术学院

（中国粉体网编辑整理/山川）

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