新天工开物 | 科技陶瓷片:为芯片装上高效“空调”

手掌大小,略微透明,这种氮化铝陶瓷基板看似平平无奇,却解决了芯片行业难题——让热量快速散出去,又做好绝缘,不让电路短路。这个突破,主要靠配方、工艺和跨界创新这三大关键。

【研发者说】

湖北芯中达材料科技有限公司董事长  刘志哲

芯中达生产的科技陶瓷片。

先说说配方。和普通陶瓷不一样,这种陶瓷的核心原料是纳米级氮化铝粉体,颗粒细到肉眼看不见。而且这些粉体必须混合得特别均匀,哪怕配比差一点点,散热能力就会大打折扣,甚至失去绝缘效果。团队经过400多次调试,终于把粉体混合均匀度做到了99%以上,既保证了散热快,又兼顾了陶瓷的硬度和绝缘性,让它既能快速排热,又能保护电路不被干扰。

芯中达生产线正有序运行中。

再看生产工艺。第一步,我们的12米流延成型工艺,能让原浆自由流动成型,最终厚度约0.3毫米,且表面特别平整,能满足芯片封装的精密要求,避免出现散热不均的问题。第二步是2100℃高温烧结,要知道普通文创陶瓷烧到1000多℃就够了,而这种陶瓷需要烧到2100℃,温度差一度,一整炉的样品全废。我们通过优化升温程序,把温度控制精度做到了±1℃,让陶瓷质地变得特别致密,散热效率也大幅提升。最后是长效脱脂排胶,需要慢慢烧五六天,把陶瓷里的杂质和胶黏剂彻底去掉,避免烧出来的陶瓷有孔隙、开裂,保证每一片产品的性能都稳定。

这项技术能顺利量产,离不开产学研的协同合作。依托武汉理工大学在材料领域的优势,我们解决了纳米粉体分散、高温控制等核心难题。依托武汉良好的创新创业环境,我们获得了场地、资金和政策支持,成功打通了从实验室到工厂量产的全流程。

芯中达生产的科技陶瓷片。

目前,这款先进陶瓷基片已稳定量产,性能能和国际顶尖产品对标,而且价格更低、拿货更快,成功进入了国内核心企业的供应链。

未来,团队还会继续优化这项技术,进一步提升散热性能、提高量产效率,把它用到更多领域,比如芯片封装、新能源汽车电控、航天异形件等。通过这一片小小的陶瓷片,进一步降低我国高端散热材料的进口风险,助力我国关键基础材料实现自主可控,为大国制造筑牢根基。

【大众点评】

湖北夏创创业投资管理有限公司董事长 周圣佺

近年来,氮化铝陶瓷因高导热、高绝缘、低损耗、耐高温等特性,成为电子设备热管理的核心材料。然而,高端产品长期被国外垄断,供应链安全风险突出。芯中达团队长期致力于高端氮化铝陶瓷材料国产化替代,已打通从实验室到中试量产的全流程。

作为江夏区政府投资基金管理机构,我们始终秉持“投早、投小、投硬科技、投长期”的投资理念。基于对其技术突破性与产业战略价值的深度认同,我们在2025年领投芯中达天使轮融资,并以新材料为切入点,打造科技成果转化服务链,为中试平台与成果转化企业落地提供物理空间。

目前,芯中达团队已实现全工艺流程的自主可控与性能优化,其产品在散热效率、绝缘可靠性等已比肩国际顶尖水准。我们看好芯中达凭借其先发技术优势与快速迭代能力成长为细分领域的领军企业,也将继续为国家战略材料的自主可控贡献坚实的资本力量。

(长江日报记者陈晓彤 通讯员谢小琴)

【编辑:丁翾】

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