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À mesure que les dispositifs semi-conducteurs évoluent vers des fréquences plus élevées, des tensions plus élevées et une miniaturisation extrême, les densités de puissance dans les puces modernes dépassent souvent les valeurs limites. 1000 W/cm2À ce niveau, les matériaux dissipateurs de chaleur traditionnels comme le cuivre (Cu), le nitrure d'aluminium (AlN) ou l'oxyde de béryllium (BeO) atteignent leurs limites physiques. Tiansheng Hengzuan (TSHZ) fournit des films épais de diamant autoportants CVD, offrant la solution de dissipation thermique ultime pour les modules RF GaN sur diamant et les diodes laser haute puissance.
En physique du solide, la conductivité thermique est due au mouvement des électrons ou des phonons. Le diamant, un cristal à liaisons covalentes, conduit la chaleur par vibrations de son réseau cristallin (phonons), ce qui lui confère la conductivité thermique la plus élevée à température ambiante de tous les matériaux connus.
| Matériel | Conductivité thermique (W/m⋅K) | Coefficient de dilatation thermique (10−6/K) | Constante diélectrique |
| Diamant CVD (TSHZ) | 1200 – 2000 | 1.1 | 5.7 |
| Cuivre pur (Cu) | 398 | 17.0 | – |
| Nitrure d'aluminium (AlN) | 170 – 230 | 4.5 | 8.5 |
| Oxyde de béryllium (BeO) | 250 | 7.6 | 6.7 |
Dans les dispositifs semi-conducteurs de forte puissance, la chaleur est généralement concentrée dans des « points chauds » microscopiques.
La logique : Un dissipateur thermique en diamant agit comme un excellent « diffuseur de chaleur ». Son extrême conductivité thermique permet à la chaleur de se diffuser latéralement à une vitesse quasi instantanée. Cette dispersion rapide abaisse considérablement la température maximale de jonction, ce qui est très efficace. doubler ou tripler la durée de vie de l'appareil ou en permettant une augmentation de plus de 20 % en puissance de sortie à la même température de fonctionnement.
Le coefficient de dilatation thermique (CTE) du diamant (environ 1,1 × 10⁻⁵)-6/K) correspond étroitement aux matériaux semi-conducteurs avancés comme le nitrure de gallium (GaN) et le carbure de silicium (SiC).
L'avantage : Lors de cycles thermiques rapides, cette synchronisation minimise les contraintes thermomécaniques entre la puce et le substrat. Ceci prévient la fatigue des joints de soudure, le délaminage ou la fissuration de la puce, un point crucial pour les applications aérospatiales et de défense.
L'efficacité d'un dissipateur thermique dépend non seulement de sa conductivité volumique, mais aussi de sa conductivité thermique. Résistance thermique d'interface (ITR).
La solution : TSHZ utilise le polissage chimico-mécanique (CMP) pour réduire la rugosité de surface du film de diamant. Soleil < 5 nmCette planéité extrême assure une surface de contact quasi totale entre la puce et le diamant, minimisant ainsi l'impédance thermique.
Pour faciliter l'assemblage sans faille des puces, nous fournissons des couches de métallisation de haute précision (par exemple, Ti/Pt/Au ou Cr/Sn) personnalisées selon vos spécifications.
Le processus : Le dépôt physique en phase vapeur (PVD) à l'échelle atomique assure une adhérence supérieure entre la couche métallique et la surface du diamant, permettant une liaison eutectique et des processus de brasage de haute fiabilité.
Amplificateurs de puissance RF GaN : Résolution des pics de chaleur instantanés dans les stations de base et les systèmes radar 5G/6G.
Lasers semi-conducteurs de haute puissance (LD) : Stabiliser les longueurs d'onde de sortie et prévenir le « décalage vers le rouge » dans les systèmes laser médicaux et industriels.
LED haute puissance et électronique de puissance (IGBT) : Amélioration de la stabilité thermique dans les environnements à haute tension, permettant des modules de refroidissement nettement plus petits dans les véhicules à énergies nouvelles (NEV).
Dans l'électronique moderne, la concurrence est une lutte contre la chaleur. Tiansheng Hengzuan (TSHZ) Les dissipateurs thermiques en diamant constituent la pièce manquante du puzzle thermique. En s'affranchissant de la barrière thermique, nous permettons à nos clients d'exploiter des niveaux de puissance supérieurs pour leurs équipements, en toute fiabilité.
Le graphite, la céramique et la fibre de carbone représentent l'avenir, mais ils endommagent les outils. Si vous utilisez encore des revêtements traditionnels, vous menez un combat perdu d'avance.
Notre revêtement diamant CVD (dépôt chimique en phase vapeur) crée une véritable couche de diamant cristallin sur le substrat en carbure. Il ne s'agit pas d'une simple finition, mais d'une véritable protection.
Pourquoi les meilleurs distributeurs choisissent notre série CVD :
1. Friction ultra-faible : empêche le soudage des copeaux et l'accumulation de chaleur.
2. Résistance extrême à l'abrasion : Maintient des tranchants affûtés 20 fois plus longtemps.
3. Finition de surface : Résultats semblables à un miroir sur la pièce, aucun polissage secondaire nécessaire.