专业高效
微纳加工公司

小编前面已经写了一两篇文章，但是都是转载，本文小编将会结合一些技术数据，给大家分享一下自己不成熟的看法。我对2类金刚石热沉（多晶金刚石和银金刚石）的看法是，量产前夜，如果材料成本能够再降低一些，很多行业都将会惊讶于其革命性的性能，也接受其强大性能带来的产品提升而带来的部分价格提升。（小编能力有限，不足之处，敬请指出）

小编认为金刚石几大工业应用方向（除了刀具和钻石）中金刚石散热功能中包括金刚石热沉和金刚石散热基板最先量产和大规模商业化的原因如下

首先我们来列一下他的几类目前我们知道的应用

1. 半导体应用（功率半导体和其他半导体）

2. 金刚石热沉和散热基板

3. 金刚石盖板--（蓝宝石盖板升级版，怎么摔都不坏）

4. 金刚石光学窗口

上述几类应用中 ，光学和盖板类都要求基地材质透明，因此只能是单晶和多晶金刚石的其中一类，盖板类对于成本的要求比较严格，制备出大尺寸的金刚石是重中之重，光学类要求其有较好的透过率，算是十分严格的，比较难做，且成本高，应用领域目前局限于航天和竣工，可以看到的利润总体较少，很难为行业带来革命性的进步，因此也会鲜有资本去推动这个事情。

金刚石热沉和金刚石半导体，金刚石半导体的总体投资较大，工艺的革新，材料的开发，涉及到放方面面，是属于投资极大的行业，且对其晶圆的尺寸有很大的要求，现在多晶金刚石晶圆到4寸，单晶金刚石晶圆仅一寸，这样的体积即使开发出来相应的金刚石产品，也将会是天价级别，没有量产的前提，现在的时期也不是其量产的最佳时刻，材料等很多方面都需要发展。

金刚石热沉是现在具有成熟条件的，我们以一个热沉的结构图和工序来分析。

从上图可知，热沉主要包括金锡层，图案化的金层，基底层。

金刚石热沉的生产工艺为：金刚石生长--加工成基片--沉积金膜层--光刻出线路图案--蒸镀金锡层

以上为大概的工艺流程，从上面的角度来看，大步骤只有5个，因此整体来讲工艺流程是简单的，但是其带来的效果和改变将是巨大的。

此外在现如今 高速光模块，高功率激光器，激光投影等大功率激光器芯片应用的时刻，如果更好的散热，如何提高芯片寿命和可靠性，如何降低功耗在数据中心，功率半导体，激光器等很多领域都在努力的攻克，碳化硅是一个很好的材料，目前行业一直在紧锣密鼓进行碳化硅相关产品的量产，但是在看到金刚石比他好一倍甚至几倍的性能面钱，就很难站得住脚。

从成本上来讲，目前多晶金刚石的成本已经极大的降低，他能带来的提升是远超过其带来的成本的提高，因此我相信，多晶金刚石热沉将会是一个比较早量产的一个产品。但是需要注意的是，如果想要在这个市场上一统江山，必须

a.能够极好的控制金刚石材料的成本

b.有极为熟悉热沉及其应用的专业化的团队

c.整套生产流程体系，必须按照成熟的标准化的工厂的方式来建设。

这样工厂的成本，客户的审核和验证流程将会极为科学，当其他公司还在组件团队的时候，你的团队已经特种兵式的，针对市场，大批量量产工艺，体系，可靠性等进行了深入的研究，这样将会更好的得到客户的信任。

当然会有人说，没那么多钱怎么办，热沉大厂+金刚石材料的优秀厂家的强强结合亦会加速这个产品的大批量应用。

受限于个人的职业背景，本文的侧重点将会更多的基于光通信和激光器行业。

如果你也爱好 半导体，光学，光纤，硅光集成等技术及应用，可以添加小编，一起畅聊技术，市场和应用。

金刚石热沉未来有可能应用的方向

1.高功率光纤激光器-激光切割，激光焊接等用途--对应大功率半导体芯片

最大的热沉应用市场之一，功率高需要强大的散热材料来提高产品的稳定性和性能

2.高速光通信模块--对应大功率DFB,EML芯片--超强散热，芯片持久耐用

高速光模块及窄线宽激光器等产品，由于速率不断上升，功耗不断提高需要强大的散热材料，同时极强的散热材料可以降低

3.激光投影--对应大功率可见光激光器芯片

3.功率半导体（IGBT等，超大市场，小编后续再更新）

4.激光雷达--对应大功率VCSEL芯片和大功率905-EEL芯片--超强散热，降低温漂

5.汽车激光大灯--对应大功率激光器芯片和大功率LED芯片，超强大灯，持久耐用，车载钻石品质

-----------------------------------------------------------------------

后面小编将会跟大家分享这块的相关案例。

背景：

为什么选择金刚石？

如上表所示：

性能的提升：当前市场大批量使用氮化铝，氧化铝热沉的热导率的5-10倍

超高的性价比：性能提升5-10倍，价格大批量应用金刚石热沉是碳化硅热沉的150%

因此一定会量产

应用案例1--光通讯：

1993年AT&T Pump Laser 

应用案例2--古河电工 PUMP LASER--2002年

半导体激光器件包括具有衍射光栅的半导体激光元件，该光栅能够在刚好低于发生受激布里渊散射的闯值处输出具有多个振荡中成其他具有纵模的激光束。该器件还金刚石高导热性的材料形成的子支架，该材料设置在半导体激光元件和载体之间。与使用传统的AIN底座相比，能够更有效地将热量传递到半导体激光元件或从半导体激光一件传递热量，从而减少由于热量而产生的行射光栅中选择性波长的偏移，并增加给定注入电流下激光束的输出功率。此外，每个实施例都允许改进热敏电阻性能从而实现更快速、更准确的温度控制。最后，由于上述半导体激光器件形成模块，因此可以通过偏振波独立隔离器来减少返回光，从而加速降低噪声和减少元件数量。

应用案例3：---金刚石基氮化镓

作为美国国防部的优先利益，金刚石基氮化镓使雷达系统能够扩大三倍的覆盖范围。然而，目前还没有金刚石晶圆衬底可以使这种能力超出研究原型的范围。

Diamond Foundry正在与波音公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和雷神导弹与防务公司合作，以推动尖端通信系统的发展。

“我们致力于向美国国防承包商提供我们的创新技术组件，以实现最新的射频芯片功能。”

此外，Diamond Foundry 还为斯坦福大学的宽带隙实验室提供最先进的金刚石晶圆衬底，以推进基础研