中国电科突破金刚石晶圆规模化量产，AI散热市场迎来关键变量

4月13日晚间，中国电科产业基础研究院宣布一项里程碑式突破：自主研发的大尺寸低成本自支撑金刚石晶圆实现关键技术突破与规模化量产。

众所周知，金刚石的热导率是铜的5倍以上，理论上是最理想的芯片散热材料，但长期以来受制于成本与良率，始终难以规模化应用。

中国电科此番突破，意味着“钻石散热”正在跨越从“可用”到“用得起”的产业化门槛。

回溯中国电科在金刚石领域的布局，一个清晰的“三级跳”跃然纸上。

第一跳为2023年8月，中国电科12所国内首次成功研制“金刚石-石墨”复合衰减材料，面向大功率毫米波、太赫兹行波管需求，迈出金刚石功能材料布局第一步。

第二跳为2024至2025年，中国电科研发进入密集突破期。产业基础研究院、13所、55所等多单位协同作战，在金刚石NV色心量子传感、微波功率器件、异质结外延材料等领域接连产出成果。

2025年4月，产业基础研究院联合中科院团队成功研发国内首个金刚石氮空位色心微波激射器——这项成果被中国电科列为七十余年发展历程中的第七十余项“国内第一”之一，与第一支锗合金晶体管、第一块硅单片集成电路并列，战略地位可见一斑。

第三跳为2026年4月，大尺寸低成本自支撑金刚石晶圆实现规模化量产，产品已在激光器、微波器件等重点领域开展应用验证。

三年时间，从材料到器件再到晶圆量产，中国电科完成了国外同行十年以上的技术积累。

这一速度背后，是央企在半导体材料、真空电子、微波器件领域数十年的技术积淀，以及多所协同的体制优势。同时，此次突破的核心价值，还在于同时攻克了“大尺寸”与“低成本”两大产业化瓶颈。

此前，金刚石晶圆制备的难点在于尺寸越大，生长过程中的应力越难控制，开裂风险越高；而良率上不去，成本就下不来。

因此，中国电科研发团队此次突破的低应力晶圆生长、超精细加工、自支撑结构制备等系列技术，正是针对这两大痛点的关键跨越。

据官方信息披露，其产品尺寸规格、材料性能、成本控制均达到行业先进水平。

虽然具体良率和成本数据未披露，但“规模化量产”这一表述本身已释放明确信号——金刚石散热材料正在从实验室样品走向工业产品。

值得注意的是，就在中国电科宣布突破的前几天，黄河旋风披露计划3年内投资20亿元配置300台MPCVD设备、年产15万片金刚石热沉片。

这种行业龙头与央企在同一时间窗口加码同一赛道的相似经历，在以往的市场情形中绝非巧合。

此外，中国电科入局金刚石晶圆制造，还将引发产业链的结构性变化。

一是规模化量产意味着MPCVD设备需求将进一步放大。

目前国产设备与德国iplas、法国Plassys等国际品牌在稳定性上仍有差距，但巨大的替代空间将倒逼设备企业加速迭代。

二是央企巨头的入场，对民营材料企业既是压力也是机遇。

短期内，黄河旋风、四方达等企业可能面临竞争；但长期看，“央企攻坚基础设施、民营深耕应用拓展”的分工，更有利于产业生态健康发展。

黄河旋风20亿加码热沉片而非晶圆本身，或许正是一种差异化竞争的主动选择。

三是低成本晶圆的出现，将显著降低激光器、射频器件、功率模块等领域客户的试用门槛。

而一旦在某个细分场景完成验证并实现规模化替代，金刚石散热的需求曲线将迎来陡峭上扬。

不过，我们在欢呼技术突破的同时，仍需保持理性判断。

从实验室量产到客户验证再到订单落地，中间仍有不短的距离。而金刚石晶圆在激光器、微波器件中的长期可靠性，更需要时间检验。

同时，Element Six目前正推动美国6亿美元金刚石工厂项目，日本Seki则在单晶金刚石领域积累深厚，而Diamond Foundry、Akash Systems等美国企业近年在散热应用端也动作频频。

此外，金刚石散热作为新兴技术路线，行业标准、测试方法、封装工艺等生态要素仍在构建中。

而单点突破能否带动生态成熟，或将决定产业化进程的速度。

所以，对于产业观察者而言，关注点不应停留在“技术突破了什么”，而应聚焦于“产业化节奏何时启动”。

但中国电科的发令枪，已经在不知不觉间悄然扣响。

来源：小林市场笔记

*声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，宽禁带半导体技术创新联盟转载仅为了传达一种不同的观点，不代表本联盟对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系我们。