高意科技（coherent）是一家业务广泛的科技企业，凭借其在材料、光学、激光、热电等领域的专业知识，为包括通信、化合物半导体、生物医疗、汽车工业等提供高技术解决方案。基于自身材料技术和系统工程的能力，高意科技提出独具特色的先进热管理解决方案，非常值得热管理材料企业参考和学习。

反应烧结碳化硅（RB-Si/SiC）

具有内部和外部冷却鳍片以及内部水流动通道的RBSiC基板

（图源：Coherent，下同）

这种工业常见的碳化硅材料也叫渗硅碳化硅，通过技术优化它可以降低游离硅的含量，好处是可以通过近净形成型、内部微通道和翅片结构制造成复杂的形状。它的导热系数通常在200-300 W/m·K，具有低CTE（热膨胀系数）的特点，有助于减少应力热失配。可利用增材制造技术将其制成散热器、热结构元件、微通道冷板基板等各种散热器件，作为高性价比解决方案应用于EV、电子等领域。值得一提的是，Coherent拥有定制RB-Si/SiC热膨胀系数的专有技术，以匹配电子封装基板材料如AlN或Si₃N₄的特性，从而减少封装翘曲发生。

AI/SiC 金属基复合材料 (MMC)

这种复合材料的导热系数通常在160 W/m·K左右，不仅可以浇铸大件，而且加工灵活度非常高，被用于提高半导体设备性能并满足先进集成电路处理和封装技术的挑战。

CVD（化学气相沉积）金刚石

拥有相当甚至高于铜四倍热导率的金刚石，只有成本高一个缺点，但是在包括AI服务器热管理等极限散热要求的应用中却作为终极解决方案而不可替代。最近，Coherent宣布推出其最先进的可键合金刚石解决方案用于热管理：一种经过特殊表面处理的钻石解决方案，能够直接键合到包括硅、碳化硅、氮化镓、铝镓氮、砷化镓和磷化铟在内的半导体芯片上，用于电子和光电应用。通过消除或大幅减少热界面电阻，键合钻石显著提高了设备的冷却性能，这项技术被视为传统依靠热界面材料（TIMs）的解决方案的升级版本。Coherent表示，可键合金刚石可将界面热阻降低高达99%，并且可以在最大尺寸为100毫米见方的芯片上实现。该技术则基于精确控制的表面粗糙度、平整度、涂层和预处理等技术的融合运用和支持。

金刚石-碳化硅复合材料

这是一种在去年提出的新型材料，其实现了超过800 W/m-K的各向同性热导率，是当前行业基准铜的两倍性能。该材料具有耐久性和多功能性，在广泛的温度范围内具有耐腐蚀性、电气绝缘性和机械强度。它与直接液体冷却（DLC）系统完全兼容，并且可以轻松集成到现代服务器架构和嵌入式冷却设计中。主要应用包括直接到芯片的热传播、微通道冷板（单相和两相）、半导体器件基板以及其他铜基材料无法满足要求的先进解决方案。

小结

Coherent的产品组合以材料为中心，通过灵活强大的加工技术制造各种散热器、冷板、基板/组件等。相比传统金属材料，这些材料，特别是金刚石和金刚石-碳化硅复合材料，在热传导方面提供了数量级的改进。虽然Coherent的材料、器件集成挑战仍然存在（钻石成本、制造规模、在传统系统中的集成），但显然已经具备重新定义人工智能、高性能计算和半导体领域等热管理解决方案的潜力。

启东