隨著AI大模型、高性能計算、800V新能源汽車以及第三代半導體快速發展，芯片功耗持續攀升，散熱正成為影響器件性能和可靠性的關鍵瓶頸。在此背景下，高導熱熱管理材料逐漸成為產業競爭的新焦點。
近日，遠東股份（600869）宣布，其先進熱管理材料研發取得新進展，平板型、結構型兩款金剛石-銅復合熱管理產品已完成方案設計與仿真分析，正式進入商業化推進階段。這意味著公司在高端熱管理材料領域的布局正由研發驗證邁向產業應用。
據了解，遠東股份近年來持續加碼算力基礎設施熱管理賽道，并非首次布局高導熱復合材料。公司數年前便啟動了金屬基高導熱復合材料研發，除本次發布的金剛石-銅復合材料外，石墨烯-銅等新型散熱材料也已完成關鍵技術攻關，部分產品進入樣品送檢及客戶測試階段，逐步形成覆蓋多種應用場景的先進熱管理材料體系。
圖1：遠東股份平板型金剛石-銅復合材料產品示意圖
圖2：遠東股份結構型金剛石-銅復合熱管理產品示意圖
近年來，隨著GPU、AI加速器和高功率半導體器件熱流密度不斷提高，傳統銅、鋁等散熱材料逐漸接近性能極限。
一方面，它們的導熱能力已難以滿足局部熱點快速擴散需求；另一方面，與SiC、GaN等寬禁帶半導體之間存在熱膨脹系數差異，長期冷熱循環容易產生熱應力，影響器件可靠性。因此，兼具高導熱率和熱膨脹匹配能力的新型復合材料，正成為行業重點研發方向。
金剛石-銅復合材料正是在這一背景下受到廣泛關注。金剛石擁有自然界最高的熱導率，同時具有較低的熱膨脹系數；銅則兼具優異的導熱、導電性能和成熟加工工藝。通過合理設計界面結構，將金剛石與銅復合，不僅能夠顯著提升整體導熱能力，還能改善材料與半導體芯片之間的熱膨脹匹配，有助于降低封裝熱阻，提高器件長期運行可靠性。
此次遠東股份公布的兩款產品分別針對不同散熱需求。其中，平板型產品主要承擔熱擴散功能，可快速將芯片熱點熱量均勻傳遞至更大區域；結構型產品則進一步結合散熱結構設計，增加有效換熱面積，為未來與風冷、液冷等系統級散熱方案協同應用提供基礎，更適合高熱流密度應用場景。
目前，公司已完成兩款產品在材料體系、結構設計及傳熱路徑方面的仿真驗證。下一階段，研發重點將轉向樣件制備、界面結合優化、熱循環可靠性測試、加工一致性驗證以及不同應用場景適配等工作，加快推動產品從實驗室走向產業化。
從應用方向來看，遠東股份將重點面向AI算力芯片、高功率半導體、GaN/SiC功率器件、射頻通信、激光器件以及高性能服務器等領域。這些產品普遍具有高功率密度、高熱流密度特點，對先進熱管理材料需求旺盛，也被認為是金剛石-銅復合材料最具潛力的商業化市場。
事實上，金剛石-銅只是遠東熱管理技術路線中的一環。近年來，公司圍繞液冷系統持續布局，在液冷板、熱界面材料、仿生微通道結構等方向同步推進研發，并探索材料、結構和系統的一體化設計。公司表示，希望通過先進復合材料與液冷技術協同，構建完整的高性能散熱解決方案，更好滿足下一代AI服務器和數據中心不斷增長的散熱需求。
公開資料顯示，遠東股份近年來不斷強化算力產業布局，液冷大功率充電電纜已實現產業化應用，同時積極推進液冷板、熱界面材料等產品研發，并與高校開展聯合研發，在高導熱復合材料、微通道散熱等關鍵技術上持續投入，為未來產業化奠定技術基礎。
不過，業內普遍認為，金剛石-銅復合材料距離大規模商業化仍需突破多項技術難題。其中最核心的問題在于金剛石與銅天然潤濕性較差，界面熱阻控制、界面結合強度以及規模化制造工藝仍是決定產品性能和成本的關鍵。此外，高品質金剛石原料成本、復雜制備工藝以及加工一致性，也將直接影響其市場競爭力。
總體來看，隨著AI算力持續增長，高性能熱管理材料正在成為半導體產業鏈的重要競爭方向。遠東股份此次完成金剛石-銅復合熱管理產品方案設計與仿真驗證，標志著公司在先進散熱材料領域邁出重要一步。未來，若能夠順利完成可靠性驗證并實現產業化應用，公司有望進一步完善從熱管理材料、熱界面材料到液冷系統的整體技術布局，在AI算力、高功率電子及第三代半導體熱管理市場占據一席之地。
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