金刚石散热材料在AI服务器领域面临哪些产业化挑战与突破路径？

金刚石散热材料在AI服务器领域尚处于"0-1"初期阶段，产业化面临多重挑战与突破路径并存的局面。

核心瓶颈在于成本与制备工艺。当前散热用金刚石几乎全部采用CVD法生产，MPCVD为主流技术路线。金刚石与铜、硅等材料复合时需对微粉做表面金属化处理，涉及Ti/Ni/Au叠层键合等复杂工艺；纯金刚石散热片则需解决大尺寸制备难题，单晶金刚石热导率虽可达2200W/m·K，但生长速度与尺寸受限。据央视采访披露，各家金刚石散热成本至少还有30%-50%下降空间，降本路径包括提高金刚石生长速度、设备国产化、规模效应释放等。

与AI服务器架构的适配是关键突破方向。传统液冷堆叠结构中硅衬底与TIM导热性能较差，总热阻高达55mm²K/W，两相冷却难以推进。Diamond Foundry提出的芯片衬底集成单晶金刚石方案，将半导体厚度从800µm减薄至30µm以下、外层覆盖600µm金刚石衬底，复合热阻降至0.4mm²K/W，可重新分配系统热阻分布并提供适宜两相冷却的背面表面，该方案已实现芯片热点温度大幅降低52℃、功率密度显著提升。

供应链成熟度快速提升。2026年1-4月金刚石相关公司送检总量已超过2025年全年水平，国内以河南为核心集聚区，工业级人造金刚石年产量约120亿克拉。四方达、黄河旋风、力量钻石、惠丰钻石等企业加速产能布局，四方达已进入小批量供货阶段，黄河旋风实现国内首条8英寸产线投产，深圳优普莱推出915MHz大功率MPCVD设备推动国产化。英伟达、Coherent、纬颖等头部厂商的明确采用意向，标志着产业链协同进入实质性阶段。