Em 2026, diamante-cobre os compósitos saíram oficialmente do laboratório. Com vantagens em alta condutividade térmica, expansão térmica controlável e processabilidade brasável, eles estão se tornando uma ponte chave para o gerenciamento térmico em computação de alta densidade.
Por que "Diamante + Cobre"?
O diamante monocristalino tem uma condutividade térmica de até 1000–2200 W/m·K e um coeficiente de expansão térmica extremamente baixo, tornando-o um dos materiais de melhor desempenho conhecidos para condução de calor. No entanto, é duro, quebradiço e extremamente difícil de soldar e usinar com precisão. O cobre oferece excelente plasticidade, compatibilidade de brasagem e tecnologia de processamento madura, mas sua condutividade térmica já atingiu seu limite superior, e seu coeficiente de expansão térmica é relativamente alto (≈17 ppm/K), resultando em má correspondência térmica com chips de silício, GaN e SiC e grandes tensões sob ciclos térmicos.
A combinação dos dois é um caso típico de desempenho complementar. Ao ajustar a fração de volume do diamante, o tamanho das partículas e a estrutura da interface, o diamante-cobre pode alcançar três indicadores controláveis:
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Alta condutividade térmica: espalhando rapidamente pontos quentes locais.
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Coeficiente de expansão térmica ajustável: sintonizável para 4–8 ppm/K, próximo ao de chips semicondutores.
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Processabilidade retida: retendo a usinabilidade, a metalização e a brasabilidade do cobre.
Isso permite que ele seja fabricado diretamente em tampas dissipadoras de calor, substratos de encapsulamento e dissipadores de calor de transição.
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