Ngoài đồng: Kim cương có độ dẫn nhiệt cao giúp làm mát chất bán dẫn nhanh hơn và đáng tin cậy hơn như thế nào

Đồng nguyên chất đã được sử dụng làm chất nền tản nhiệt bán dẫn trong nhiều thập kỷ, với độ dẫn nhiệt khoảng 400 W/m·K. Trong thời đại hiện tại, nơi GPU AI vượt quá 1000W và các mô-đun nguồn SiC/GaN có mật độ dòng nhiệt trên 1000 W/cm2, giới hạn vật lý của đồng đã đạt đến: các điểm nóng không thể lan rộng nhanh chóng, nhiệt độ điểm nối chip tăng lên, gây ra giảm tần số và nhiệt độ tăng 10 độ dẫn đến độ tin cậy giảm 50%. Gói này cũng bị cong vênh và bong ra do CTE (16,7 ppm/độ) không khớp với silicon (2,6)/SiC.
Kim cương tổng hợp có tính dẫn nhiệt cao(CVD đa tinh thể 1500–2000 W/m·K, tinh thể đơn IIa 2200–2400 W/m·K) gấp 5–5,5 lần so với đồng, với CTE chỉ 1–2 ppm/độ, đạt được độ lệch nhiệt gần như bằng không với chip; nó cũng là một chất cách điện, cho phép gắn trực tiếp các khuôn trần và có thể chịu được nhiệt độ 1200 độ và mật độ 3,5 g/cm³ (đồng 9). Bộ tản nhiệt kim cương CVD giúp giảm nhiệt độ tiếp giáp GPU từ 15–25 độ, giải phóng 10–22% công suất tính toán; hỗn hợp đồng-kim cương (Kim cương/Cu, 40–60% khối lượng) đạt được 600–1000 W/m·K, cân bằng giữa chi phí và khả năng sản xuất, đồng thời đã trở thành lực lượng sản xuất chính cho máy chủ AI và bộ biến tần SiC cấp ô tô{21}}.

Quyết định mua sắm: Không phải là “có nên thay thế hay không” mà là “cấu hình như thế nào”.
HPC/RF GaN hàng đầu: Tản nhiệt kim cương CVD đơn tinh thể/đa tinh thể- + kim loại hóa Ti/Pt/Au, tản nhiệt gần-điểm nối;
Sức mạnh cấp độ máy chủ AI/ô tô{0}}chính thống: Chất nền tổng hợp Kim cương/Cu, CTE được điều chỉnh để phù hợp với SiC;
Buồng và chất mang chân không: Đồng vonfram, đồng molypden cho bao bì điện tử, hợp kim titan cho giá đỡ wafer và các bộ phận lò chân không.
Những cạm bẫy của việc mua sắm phi tập trung là khá rõ ràng: Một nhà máy bán dẫn điện đã mua riêng kim cương CVD, chất nền đồng vonfram và chất mang TC4. Lịch giao hàng của ba người cách nhau 2 tuần. Quá trình kim loại hóa trên bề mặt kim cương không đạt tiêu chuẩn, dẫn đến lỗ rỗng trong quá trình hàn AuSn và toàn bộ lô hàng đã bị loại bỏ. Một nhà máy khác mua đồng nguyên chất IHS và gia công kim cương composite. Khả năng chịu nhiệt của giao diện vượt quá tiêu chuẩn và các chip vẫn bị giảm tần số.