科之诚金刚石双层厚铜通孔基板量产，破解大功率芯片集成散热痛点

随着低空经济、人工智能算力、光通信、6G通信等行业飞速发展，GPU/射频/电力电子/光电/激光/LED技术加速迭代，器件功率密度突破300W/cm2。传统氮化铝、氧化铝陶瓷基板短板凸显，单层金属载流能力不足、层间互连热阻高、高频信号损耗偏大。普通金刚石单面金属基板无法实现上下电路立体集成，成为高端器件小型化、高功率化的核心瓶颈。行业长期缺乏兼顾超高导热、大电流承载、垂直互连一体化的基板方案。 针对产业痛点，河南科之诚第三代半导体碳基芯片有限公司完成金刚石基双层基板成套工艺攻关，实现双面50μm以上厚铜精密图形+金刚石基底垂直金属通孔互连一体化量产能力，补齐国产金刚石基板立体集成技术短板。

整套工艺以自主MPCVD高导热金刚石晶片为基底，通过低应力种子层沉积、厚铜图形化、金刚石通孔金属化一体化制程，上下表面均可制备50μm以上加厚铜布线。区别于薄金属薄膜基板，厚铜结构大幅降低线路欧姆损耗，可承载大功率功放持续大电流输出；基底通孔填充致密铜导体，构建垂直低阻导热、导电双通道，彻底规避多层陶瓷分层、空洞失效问题。整套结构中金刚石作为连续绝缘导热基体，铜线路依附基底成型，不存在悬空布线，界面冶金结合强度稳定达标，耐-40℃~150℃冷热循环冲击。

对比市面主流基板，科之诚金刚石双层厚铜通孔基板具备三重核心优势。其一散热性能断层领先，金刚石基底热导率1300W/(m·K)以上，是氮化铝陶瓷6倍以上，快速疏导芯片局域热点，有效抑制器件热退化；其二双面厚铜电气性能适配多种器件芯片布线设计及功率耐受设计；其三垂直通孔缩短信号路径，降低信号损耗，提升器件设计灵活性，集成度显著提升，单块基板可同步布局功率电路、控制线路，替代多基板拼接方案，缩小器件体积30%以上。

该产品落地场景覆盖全高端射频领域：2–18GHz宽带射频芯片、T/R组件、6G毫米波基站前端、大功率激光/光电/LED驱动基板等广泛领域。同时适配半导体先进封装，可与硅基IPD、HTCC陶瓷基板搭配，为多芯粒异构集成提供高热流承载载体。

依托完整自主产业链，科之诚已打通金刚石沉积、超精密研磨、双面厚铜图形、通孔金属化全流程工艺，支持定制化线路版图与铜厚规格，可为科研院所、芯片企业提供流片验证与批量交付服务。此次金刚石双层基板工艺落地，进一步完善国产碳基热管理材料矩阵，打破海外高端基板技术壁垒，为我国第三代半导体、大功率器件装备国产化提供核心基材支撑。

信息来源：河南科之诚第三代半导体碳基芯片

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