中國(guó)粉體網(wǎng)訊 現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展迅猛，電子系統(tǒng)及設(shè)備正朝著大規(guī)模集成化、微型化、高效率、高可靠性的方向演進(jìn)。隨著電子系統(tǒng)集成度不斷提升，功率密度隨之增高，電子元件及系統(tǒng)整體工作時(shí)產(chǎn)生的熱量也顯著增加，因此，有效的封裝設(shè)計(jì)必須解決電子系統(tǒng)的散熱難題。
良好的器件散熱依賴于優(yōu)化的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、封裝材料選擇（熱界面材料與散熱基板）及封裝制造工藝等。其中，基板材料的選用是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響到器件成本、性能與可靠性。當(dāng)前電子封裝領(lǐng)域廣泛采用陶瓷基板（載板）作為芯片的封裝基底，包括氧化鋁、碳化硅、氮化鋁、氮化硅等材料。
Al2O3的熱膨脹系數(shù)和介電常數(shù)高于Si單晶，熱導(dǎo)率不足，不適用于高頻、大功率、超大規(guī)模集成電路；SiC陶瓷的熱導(dǎo)率很高，但介電常數(shù)太高、介電強(qiáng)度低，限制了它的高頻應(yīng)用，只適于低密度封裝；AlN材料介電性能優(yōu)良、化學(xué)性能穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)與硅匹配，是極具前景的半導(dǎo)體封裝基板材料，但高端AlN原料需要從國(guó)外進(jìn)口；Si3N4陶瓷機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱沖擊好，但其熱導(dǎo)率相對(duì)較低，介電常數(shù)亦在8-9附近，難以充分滿足高功率密度、小型化封裝對(duì)高導(dǎo)熱的極致要求。
在此背景下，化學(xué)氣相沉積（CVD）金剛石因兼具超高熱導(dǎo)率與優(yōu)異穩(wěn)定性，正逐漸成為新一代封裝載板材料的關(guān)注焦點(diǎn)。近年來，業(yè)界嘗試將金剛石應(yīng)用于高功率器件散熱基底，主要形式分為兩類：一是直接沉積金剛石薄膜作為基板，二是金剛石與銅/鋁等高導(dǎo)熱金屬復(fù)合形成復(fù)合基板。不過，該類材料在制備工藝上仍存在諸多缺陷與挑戰(zhàn)，需通過創(chuàng)新性技術(shù)方案予以攻克。
近日，蘇州博志金鉆科技有限責(zé)任公司申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種超薄金剛石載板及其制備方法和應(yīng)用”的專利。超薄金剛石載板的制備方法包括：選取異質(zhì)襯底，進(jìn)行清洗、種晶后引入犧牲層；通過化學(xué)氣相沉積在經(jīng)過步驟一預(yù)處理后的襯底上生長(zhǎng)出致密連續(xù)的超薄金剛石膜；對(duì)金剛石薄膜依次進(jìn)行表面清潔、活化和改性；在金剛石載板表面構(gòu)建導(dǎo)電布線和散熱基底所需的金屬層結(jié)構(gòu)；將已沉積在異質(zhì)基底上的超薄金剛石膜從基底分離，獲得自支撐的金剛石載板。該專利技術(shù)可顯著提升封裝基板導(dǎo)熱性能，還能制備厚度可控的超薄結(jié)構(gòu)；其金剛石膜異質(zhì)襯底生長(zhǎng)與剝離工藝可靠，能讓薄膜便捷脫離生長(zhǎng)基底獲得獨(dú)立載板；同時(shí)增強(qiáng)載板表面金屬化附著力，支持基板表面高密度電路圖案化，進(jìn)一步提高封裝可靠性。
博志金鉆是一家專注于高性能半導(dǎo)體散熱材料與封裝器件研發(fā)生產(chǎn)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，致力于為高功率封裝場(chǎng)景提供陶瓷封裝載板及新一代材料器件，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光電芯片、通訊芯片、激光器、傳感器等高精密領(lǐng)域。依托自研設(shè)備與穩(wěn)定量產(chǎn)能力，公司可精準(zhǔn)滿足客戶定制化需求，實(shí)現(xiàn)陶瓷載板及封裝器件穩(wěn)定、一致性強(qiáng)的批量化生產(chǎn)，年產(chǎn)能60萬板，年滿產(chǎn)值達(dá)12億元。
參考來源：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、蘇州博志金鉆科技有限責(zé)任公司、磨料磨具
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/石語）
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