中国这手“种钻石”绝活,正给AI时代重新定义

小鸟

传统人造金刚石,尺寸通常只有几毫米。而中国的研究人员先是干到了6英寸(15.2厘米),最近又干到了8英寸(20.3厘米)。8英寸什么概念?直径20.3厘米,略小于一个标准篮球。

能做出这么大块的金刚石,意味着什么?意味着你可以把它直接贴在芯片上当散热片,不用拼不用接,一整块盖上去。

但这只是第一步。

二、从实验室到流水线,中间隔着一道“鬼门关”

把钻石“种”出来是一回事,把它做成能用的散热片是另一回事。这中间至少有三大难关。

第一关,叫“翘曲”。

什么意思?你把一块金刚石片做出来,它不是完全平整的,会像薯片一样弯曲。这种弯曲哪怕只有几微米,放在芯片上就是灾难——贴不紧,中间有空气,热量传不过去。

国机集团的金刚石工程团队干了什么事?他们通过优化粉末配方和压制工艺,把金刚石均热板的变形控制在微米级。什么概念?2英寸的热沉片,翘曲度控制在10微米以内。平整度堪比标准足球场,误差不超过1毫米。这就为金刚石和芯片的无缝贴合扫清了最后障碍。

第二关,叫“黏合”。

金刚石和铜,天生八字不合。一个碳基,一个金属,放在一起根本不浸润,就像水滴在荷叶上。你硬要把它们贴在一起,中间全是空隙,热量照样传不过去。

南京瑞为新材料科技有限公司的团队,在实验室里熬了近三年,反复调试配方、优化工艺。最后搞出了什么?表面金属化改性与铜基合金化设计,把界面热阻降低了80%。金刚石和铜,终于牢固地粘在了一起。

第三关,叫“量产”。

实验室做出来是一回事,能大规模生产是另一回事。河南碳真芯材科技有限公司的团队,干的就是这件事——把实验室的原型变成了流水线上的产品。

今年2月28日,中国第一个超大型金刚石热管理材料规模化商业制造基地,在河南长葛的黄河旋风子公司——风优创材料技术有限公司正式投产。总投资12亿元,一期3.6亿元,50台MPCVD设备,年产8英寸金刚石热沉片2万片。

从哈工大的实验室,到国机集团的工程化,到南京瑞为的界面技术,再到河南的量产基地——一条完整的产业链,闭环了。

《南华早报》对此的评价是:这项成果体现了中国科研与制造能力的广泛协同,形成了涵盖设备、材料、制造和应用部署的完整本土产业生态体系。

注意“完整”和“本土”这两个词。

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