快科技 7 月 9 日消息，厦门大学钟毅团队在 ECTC 2026 国际会议上提出金刚石散热片芯片背面集成方案。

高算力 AI 芯片功耗激增导致 2.5D 芯粒封装面临高热流密度、热点超标、封装翘曲与良率下降等难题，传统散热方案已难以适配。该方案同时攻克了高热与力学可靠性双重挑战。

金刚石热导率高达 1500 至 2200 W/m · K，是理想的散热材料。但其集成长期受困于工艺难题：高温外延超 700 ℃，与半导体工艺不兼容且易引发应力翘曲等问题制约了金刚石散热的规模化应用。

钟毅团队提出 Au-In 纳米中间层低温键合方案。该技术利用铟在 156 ℃熔化后的液相特性，在压力下填充金刚石表面微观缺陷，同时与金发生瞬态液相反应。

最终在 200 ℃、1 MPa、10 分钟条件下形成以 AuIn ₂金属间化合物为主体的致密互连层。键合界面无空洞、均匀连续。

该键合结构平均剪切强度 21.45 MPa，峰值达 24.7 MPa。MIL-STD-883G 标准最低要求仅 6 MPa。时域热反射法实测 Si/ 金刚石界面总热阻仅 0.211 mm ²· K/W。

传统 Au-Sn 焊料为 1.21，银烧结为 0.428，该方案优势显著。超薄互连层大幅缩短了热传导路径。

热仿真验证显示，2 W/mm ² 功率密度下集成金刚石散热片使最高结温降低超 20 ℃。5 W/mm ² 工况下，器件峰值结温由 100 ℃降至 63 ℃，降幅达 37 ℃。

多热点高功率密度下温降超 30%。无加强环条件下，金刚石使 2.5D 封装关键工序翘曲降低约 8.2%。该方案适配下一代先进封装规模化量产需求。