轻工制造行业：芯片热管理新方案，金刚石散热迎来产业化拐点.pdf

芯片功率密度持续攀升致使传统散热方案逼近极限，金刚石材料因具备超高热导率和低热膨胀系数，正成为芯片热管理的新兴解决方案。本报告指出，金刚石不仅能直接替代铜材用于封装均热片，更能通过重构热阻堆栈，将界面温度提升至两相液冷所需的沸腾点，从而解锁高效液冷技术的商业化应用。

散热痛点与技术突破

随着登纳德缩放定律失效及韬定律提出的立体折叠架构，芯片单位体积功耗剧增。传统铜基材料热导率已达瓶颈，且高热阻堆栈导致两相液冷因温度不足而难以落地。金刚石材料热导率高达2000 W/m·K，将其应用于衬底或均热片，可将单位面积热阻从55mm²·K/W降至1mm²·K/W以内，使背面温度达到100℃，满足常压两相液冷条件。

产业化进程与市场格局

海外方面，Akash Systems已实现金刚石散热服务器的商业交付，显著提升数据中心能效与算力密度。国内依托全球领先的工业金刚石产能（占全球95%以上），四方达、国机精工、沃尔德等企业正加速布局CVD金刚石散热领域，部分已实现小批量供货。预计随着技术成熟与成本下降，2030年金刚石散热市场规模有望突破千亿元。