一、背景:散热瓶颈制约高端芯片产业发展 随着高功率芯片、5G基站、新能源汽车电控系统及航空航天装备加速迭代,器件集成度不断提高,单位面积热流密度显著上升,散热已成为对应的产业面临的关键技术瓶颈。传统铜、铝等金属材料受热导率上限限制,难以应对极端工况下的高效散热需求。,高性能金刚石热沉材料长期依赖进口,供应链风险突出,国内关键材料环节仍存在短板。 因此,推进高端热管理材料自主研发与规模化量产,成为保障我国第三代半导体及先进封装产业链稳定运行的重要任务。 二、突破:首条8英寸生产线正式投产 2025年2月28日,河南风优创材料技术有限公司在许昌长葛市宣布,国内首条8英寸金刚石热沉片规模化生产线建成投产。该生产线采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,可稳定制备6至8英寸多晶金刚石柔性薄膜及厚度0.1至1毫米的金刚石热沉片,产品热导率达2000至2200W/(m·K),约为铜的5倍、铝的10倍,核心指标处于国内领先水平。 项目总投资12亿元,一期投资3.6亿元,达产后年产8英寸金刚石热沉片可达2万片。产品尺寸覆盖6至8英寸,热导率可按需求调控,面向高功率芯片、5G/6G基站、新能源汽车电控、激光器件、射频器件及航空航天等高散热要求场景。 三、原因:产学研协同打通全链条 此次实现规模化量产,来源于企业在技术整合与产业协同上的系统布局。河南风优创材料技术有限公司由黄河旋风持股51%、深圳优普莱持股49%共同设立,于2024年9月成立。 两家股东方优势互补:黄河旋风在超硬材料领域具备原材料供应、工艺积累与产业化经验;深圳优普莱在MPCVD装备研发与工艺技术上拥有核心能力。双方共同推进,打通了从技术攻关、中试验证到规模量产的路径,为产线投产提供了保障。 河南省及许昌市主管部门将这一目作为当地超硬材料产业向高端化、功能化升级的重要工程,政策支持与要素保障上给予配合。 四、影响:推动高端材料国产化替代进程 该生产线投产,将对第三代半导体及相关产业链带来多方面影响。 从供应链角度看,高性能金刚石热沉材料过去高度依赖进口,国内供给不足。此次规模化量产有助于填补市场缺口,降低对境外供应的依赖,提升产业链韧性。 从技术角度看,项目验证了国内企业MPCVD大尺寸多晶金刚石制备上的工程化能力,为后续工艺优化和产品迭代提供经验,带动超硬功能材料技术水平提升。 从产业生态角度看,本土稳定供给将为高功率芯片封装、光电器件制造等下游环节提供更多材料选择,有利于降低综合成本,提升相关产品的国际竞争力。 五、前景:规模效应与技术迭代空间广阔 随着产线进入稳定量产阶段,规模效应将逐步显现,成本有望下降,深入扩大金刚石热沉材料在更多应用场景中的渗透。企业在工艺积累与装备优化上的持续投入,也将为性能提升创造条件。 从行业趋势看,第三代半导体器件功率密度持续提高、先进封装加速发展,高性能热管理材料需求将继续增长。国内企业若在规模化基础上持续强化技术创新,有望在全球高端热沉材料市场获得更大份额。
从“散热难”到“材料强”,折射出新一轮科技与产业变革中基础材料的重要性不断上升。8英寸金刚石热沉片生产线投产,为高端热管理材料国产化提供了新的增量。面向未来,持续推进技术攻关、标准建设与产业协同,才能将关键材料优势转化为产业竞争力,为高端制造与新质生产力发展提供支撑。