中国粉体网讯 近日，国家知识产权局信息显示，华为技术有限公司一项名为“一种铜金刚石散热基板”的专利正式获得授权（授权公告号CN223110366U），申请日期为2024年7月，涉及散热基板技术领域，旨在通过材料与结构创新突破高功率器件的散热瓶颈。
专利提供了一种铜金刚石散热基板，包括铜金刚石复合层、第一金属层、第二金属层，铜金刚石复合层包括铜金刚石材料以及金属框，铜金刚石材料设置于金属框的通孔中，第一金属层设置于铜金刚石复合层的上层，第二金属层设置于铜金刚石复合层的下层，其特征在于，第一金属层通过第一焊料层与铜金刚石复合层固定连接，第二金属层通过第二焊料层与铜金刚石复合层固定连接。
传统工艺采用预压烧结制备的同类结构，普遍存在界面结合强度不足的问题，易导致散热效能衰减或结构损坏。而华为的设计通过两大优化解决这一痛点：一方面，金属框结构对金刚石颗粒形成有效封装，避免颗粒脱落或位移；另一方面，焊料层形成的冶金结合强化了界面连接，既保留了铜的高导热特性和金刚石的低热膨胀优势，又显著提升了整体结构的机械稳定性。
华为金刚石散热领域的进阶之旅
近年来，华为在金刚石散热这一领域持续发力，不断斩获重要成果，取得了显著的进展。
2023年3月，华为用于芯片散热的两项复合导热材料专利公布。其中一个技术方案以金刚石颗粒材料为主要散热材料，涉及复合导热材料的电子设备、金刚石基导热填料及其制备方法。所述复合导热材料的导热系数高且维持良好可应用性。
2023年11月，华为与哈尔滨工业大学联合申请“基于硅和金刚石的三维集成芯片混合键合方法”专利，通过Cu/SiO2混合键合技术将硅基与金刚石衬底进行三维集成。该技术优化了界面结合强度，解决了传统硅基材料热导率低的问题，为高功率芯片构建高效散热通道，助力提升器件可靠性。
2024年2月，华为与厦门大学、厦门云天团队合作，在先进封装玻璃转接板集成芯片-金刚石散热技术领域取得突破性进展。这项研究将金刚石低温键合与玻璃转接板技术相结合，首次实现了将多晶金刚石衬底集成到玻璃转接板封装芯片的背面。
(1)集成金刚石-芯片-玻璃转接板(DoCoG)的结构示意图，(2)DoCoG封装热测试配置照片，图源：Heterogeneous Integration of Diamond-on-Chip-on-Glass Interposer for Efficient Thermal Management
2024年12月，华为技术有限公司公布一项名为“一种半导体器件及其制作方法、集成电路、电子设备”的发明专利。通过增加金刚石散热层与钝化层的接触面积，改善金刚石散热层与钝化层之间的结合力，并且减小金刚石散热层与栅极之间的热扩散距离，提高半导体器件的散热效率。
10-半导体器件、11-第一外延层、12-钝化层、13-金刚石散热层、14-栅极、15-源极、16-漏极、121-凹槽
华为在金刚石散热这一领域持续发力，从键合技术、复合导热材料到芯片集成结构设计等多个方面进行创新。通过与高校、科研团队的紧密合作，成功解决了诸多技术难题，不断提升散热效率。随着技术的进一步成熟和应用，相信金刚石将在半导体散热领域发挥越来越重要的作用，为手机、电脑等产品的散热问题提供更为高效的解决方案。
参考来源：国家知识产权局、Flink未来产链
（中国粉体网编辑整理/石语）
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