12月5-7日,由DT新材料主办的第八届国际碳材料大会暨产业展览会(Carbontech 2024)将在上海新国际博览中心隆重举办。同期针对半导体与加工主题特设4大论坛,宽禁带半导体及创新应用论坛、超硬材料与超精密加工论坛、金刚石前沿应用与产业发展论坛、培育钻石论坛,已邀请国内外知名专家和企业莅临交流,欢迎报名。
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李蕊 13373875075
在如今这个科技与工业快速进化的时代,热管理已成为所有高性能设备与系统中的关键挑战。从新能源汽车到高性能计算机,再到5G通信设备,无一不面临着高密度功率引发的散热难题。伴随着技术的升级,系统内部产生的热量急剧增加,如何有效地管理和引导这些热量,成为了决定系统性能和寿命的关键因素。
随着这些需求的加剧,导热材料的技术创新逐渐成为推动整个行业前行的核心力量。当下面对日益复杂的应用场景,它们逐渐暴露出不足。尤其是在AI芯片、航天器、高功率激光等尖端科技领域,寻求更高效、更先进的热界面材料已成为必然的趋势。
导热材料
热界面材料(Thermal Interface Material,简称TIM)主要用于填充电子设备中发热元件(如处理器、功率芯片)与散热器之间的微小缝隙,确保热量能够有效传导出去。由于设备表面微观上的不平整会产生气隙,而空气是极差的导热体,因此使用高效的热界面材料来消除这些气隙至关重要。
热界面材料可以是膏状、胶状、片状、垫片或涂层等形式,常见类型包括导热硅脂、导热垫片、导热胶和相变材料等。这些材料必须具备高导热性,同时还需要保持良好的柔韧性、粘附性和稳定性,以应对不同的机械和热应力。
导热填料是一种添加到基体材料中,提升其整体导热性能的添加剂。它们的主要作用是通过提升材料的热导率,优化材料在热管理中的表现。导热填料通常是固体粉末形式,可以是金属、非金属或高导热性能的陶瓷、碳基材料等。常见的导热填料包括氧化铝(Al₂O₃)、氮化硼(BN)、碳纤维、石墨、金刚石等。不同的导热填料具有各自的特性,适用于不同的应用场景。例如,金刚石粉末因其极高的导热性能,广泛用于高端导热材料中,特别是在需要高效热传导和低热膨胀的场景下。
导热填料的关键特性:
(1)高导热性:提高基体材料的热导率,确保热量快速传递。
(2)良好的分散性:填料需要均匀分布于基体中,避免团聚。
(3)适配性好:与基体材料的相容性好,能够在加工过程中稳定分布。
(4)耐高温和化学稳定性:在高温或苛刻环境下保持性能不变。
热界面材料通常包含导热填料作为其主要功能成分,通过添加高导热性填料来增强材料的热导率。例如,在导热胶或导热硅脂中,往往会添加金刚石粉、石墨或氮化硼等导热填料,使得整体材料具备较强的导热性能。同时,导热填料在电子封装、散热器基材等领域也是不可或缺的组成部分。随着对电子设备性能需求的提升,导热填料与热界面材料正在不断进化,二者的结合将推动热管理技术向着更高效、更高性能的方向发展。
金刚石:推动技术的革新
在人类的认知中,金刚石一直被视为自然界中最坚硬的物质,然而,随着材料科学的深入发展,金刚石的另一大特性——卓越的导热性能逐渐被挖掘出来。研究表明,金刚石的导热性能远远超越大多数传统材料,成为了极具潜力的下一代导热材料。
人造金刚石的出现更是将这一性能推向了全新高度。通过现代技术的赋能,人工合成金刚石不再仅仅用于珠宝产业,而是成为了各大行业中的重要组成部分。它的高导热率、低热膨胀系数和优异的抗热冲击性能,使其成为热管理领域的理想材料,尤其是在导热界面材料、复合材料等前沿应用中展现了强大的潜力。
高导热金刚石的应用,不仅仅是一次材料的迭代,更是对整个热管理技术的革新。在多层次复杂系统中,高效地散热意味着不仅能够提升系统的稳定性,还能有效延长设备的使用寿命,降低能耗和故障率。如今,在高功率密度设备中,如何精确、高效地传递和散发热量,是提升性能的关键环节。而通过金刚石材料的引入,这一问题正逐步得到解决。
在这个全球化、数字化加速发展的时代,从消费电子到航空航天,再到新能源和半导体制造,金刚石导热材料的应用正在为各个行业的转型和升级提供新的思路。随着技术的不断突破与完善,金刚石材料在热管理中的广泛应用不仅是对现有技术的补充,更将推动整个产业链向更高效、更可持续的方向发展。
热管理问题正成为影响未来技术发展的瓶颈,而金刚石导热材料的广泛应用,将为行业打开全新的可能性。在这个变革的关键时刻,拥抱技术的革新,选择高效导热方案,必将成为推动未来科技发展的重要力量。
长沙升华微电子,迎接热管理的未来
钨铜材料
钨铜是一种金属复合材料 ,它兼具钨的低热膨胀和铜的高导热导电特性,可加⼯性好,可以根据需求通过材料成分设计进⾏材料性能调控。钨铜材料可以与陶瓷、可伐、半导体材料等形成良好的热膨胀系数匹配 ,常用于射频微波、功率半导体器件、光通信器件的封装和散热材料。
钼铜材料
钼铜是钼和铜的复合材料,其性能与钨铜相似,同样具有可调的热膨胀系数和热导率。但钼铜的密度⽐钨铜⼩很多,因⽽更适合于某些特殊领域。
铜钼铜材料
铜/钼/铜是一种中间芯材为⾦属钼,双⾯覆以纯铜的“三明治”结构的复合材料 ,简称CMC(Cu/Mo/Cu) 。CMC可以通过铜和钼⾦属的厚度⽐例进⾏性能调控,具有高热导、高强度、低热膨胀系数的特点,可用作射频管壳、多层陶瓷电路、功率器件的热沉和散热底板。
金属基金刚石复合材料
金刚石颗粒热导率可达到2200W/(mK) ,是纯铜5倍以上,热膨胀系数<1ppm/k,是⼀种⾼热导低热膨胀的材料。铜等金属和金刚石颗粒通过烧结⼯艺制备成的金属基金刚石复合材料,兼具超⾼热导率和低热膨胀系数的特性。公司的金刚石铜、金刚石铝材料具有热导率高、热膨胀系数低、密度低、表面可金属化等特点,适⽤于大功率电子器件封装的散热,有效降低芯片结温,提⾼其性能及可靠性。
第八届国际碳材料大会暨产业展览会
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李蕊 13373875075
宽禁带半导体及创新应用论坛
12月5日 周四 全天
10:25-11:00
议题待定
王英民,中国电子科技集团公司第四十六研究所首席专家
11:00-11:25
第三代半导体表面处理技术及装备
王德君,大连理工大学教授
11:25-11:45
基于氮化镓半导体的微波无线供电技术
敖金平,江南大学教授
11:45-12:05
以碳化硅为代表的第三代半导体产业演进及未来趋势
梁赫,重庆鬃晶科技有限公司总经理
13:30-13:55
Si基GaN器件及系统研究与产业前景
于洪宇,南方科技大学深港微电子学院院长
13:55-14:20
报告方向:金刚石半导体器件产业化进展
王宏兴,西安交通大学教授
14:20-14:40
磨抛工艺在超宽禁带半导体材料衬底制备中的应用
王彬,合美半导体(北京)有限公司总经理
15:10-15:35
报告方向:晶圆键合
王晨曦,哈尔滨工业大学教授
15:35-16:00
金刚石薄膜的制备与电学性能研究
胡晓君,浙江工业大学教授
16:00-16:20
报告方向:半导体先进键合集成技术与应用
母凤文,北京青禾晶元半导体科技有限责任公司、天津中科晶禾电子科技有限责任公司董事长兼总经理
16:20-16:40
山东大学团队(邀请确认中)
半导体及加工产业现状与趋势
12月5日 周四 上午
09:40-10:10
SiC产业发展分析与技术的新进展
赵正平,中国电子科技集团有限公司原副总经理
10:10-10:40
报告方向:超精密抛光技术研究进展
袁巨龙,浙江工业大学超精密加工技术研究中心主任
11:10-11:40
报告方向:芯片级金刚石晶圆
江南,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员
11:40-12:10
报告方向:大功率芯片散热的解决方案
郭跃进,深圳大学异质异构国家重点实验室研究员、原Intel公司首席专家
金刚石前沿应用及产业发展论坛
金刚石生长与前沿应用专题
12月5日 周四 下午
13:35-14:00
金刚石增强导热复合材料与技术
朱嘉琦,哈尔滨工业大学教授
14:00-14:25
报告方向:金刚石量子前沿科技
Milos Nesladek,哈塞尔特大学教授
14:25-14:45
议题待定
Rahul Gaywala,印度Sahajanand Technologies Private Limited公司CEO
15:10-15:35
报告方向:金刚石信息功能传感和电子器件
廖梅勇,日本国立物质材料研究所(行程确认中)
15:35-15:55
报告方向:金刚石量子应用案例
赵博文,安徽省国盛量子科技有限公司创始人
15:55-16:15
硼掺杂金刚石电极的调控与电化学工程应用
魏秋平,中南大学教授
16:15-16:35
议题待定
嘉宾待定,普敦实验室设备(上海)有限公司
16:35-16:55
高灵敏性金刚石热敏电阻器件研究新进展
陈巧,中国地质大学(武汉)副教授
热管理应用及产业化解决方案专题
12月6日 周五 全天
09:30-09:55
金刚石在激光领域的应用研究
杭寅,中国科学院上海光机所研究员
09:55-10:20
三维集成金刚石先进散热技术进展
于大全,厦门大学教授
10:20-10:45
使用CVD金刚石散热器提升高功率密度芯片的性能
lan Friel,元素六业务拓展经理、首席科学家
11:10-11:35
金刚石材料的激光加工
王成勇,广东工业大学副校长
11:35-12:00
CVD金刚石散热材料制备及产业化应用
魏俊俊,北京科技大学教授
12:00-12:20
太原理工大学团队(行程确认中)
13:30-13:55
金刚石常温键合技术在高性能半导体器件散热中的应用
梁剑波,大阪公立大学副教授
13:55-14:20
朝着光束全方位调控的金刚石激光技术
白振旭,河北工业大学教授
14:20-14:40
Effect of gas phase nucleation on nano- and polycrystalline diamond growth in conventional MPCVD chamber
Mariia Lambrinaki,苏州思体尔软件科技有限公司CEO
14:40-15:00
精密磨抛技术在金刚石材料加工中的应用
梁浩,北京特思迪半导体设备有限公司
15:30-15:55
集成电路先进封装的钻石中介层
宋健民博士
15:55-16:15
微射流激光先进技术基于大尺寸金刚石高品质分片及微流通道制备方案
杨森,西安晟光硅研半导体科技有限公司
16:15-16:25
小分子液态源MPCVD制备超纳米金刚石薄膜材料及应用研究
熊鹰,西南科技大学教授
16:25-16:45
基于COMSOL仿真的圆柱形谐振腔MPCVD中金刚石沉积的调控
杨黎,昆明理工大学教授
12月7日 周六 上午
10:00-12:00
闭门讨论:金刚石在热管理市场怎么用?从哪个角度切入热管理市场一块蛋糕?(仅限邀请)
超硬材料与超精密加工论坛
先进加工技术及应用方案专题
12月6日 周五 上午
09:30-09:55
议题待定
康仁科,大连理工大学教授
09:55-10:20
议题待定
吴勇波,南方科技大学教授
10:50-11:15
金刚石的超精密加工技术现状与发展
赵清亮,哈尔滨工业大学教授
11:15-11:40
化学气相法制备单晶微刃金刚石磨料及工具新技术
孙方宏,上海交通大学教授
11:40-12:05
纳秒激光诱导活性金属等离子体反应刻蚀单晶CVD金刚石研究
温秋玲,华侨大学副教授
半导体切磨抛难题解决方案专题
12月6日 周五 下午
13:30-13:55
碳化硅晶圆减薄磨削装备及砂轮技术
尹韶辉,湖南大学无锡半导体先进制造创新中心主任
13:55-14:20
金刚石加工碳化硅晶圆衬底技术现状与趋势
栗正新,河南工业大学材料学院教授、河南工大高新产业技术研究院院长
14:20-14:45
金刚石衬底化学机械抛光原子级去除机理探讨
戴媛静,清华大学天津高端装备研究院常务副所长
14:45-15:05
金刚石超光滑与平坦化工艺路径探索
邓辉,南方科技大学机械与能源工程系研究员
15:30-15:55
大尺寸碳化硅晶圆加工过程面临的挑战与对策
张保国,河北工业大学教授
15:55-16:20
金刚石晶圆的磨抛一体化加工研究进展
陆静,华侨大学教授
16:20-16:40
硬脆材料的金刚石线切割过程切割力动态建模
梁列,西安理工大学青年教师
12月7日 周六 上午
10:00-12:00
闭门讨论:半导体CMP抛光“卡脖子”难点探讨