金剛石散熱材料在AI服務器領域面臨哪些產業化挑戰與突破路徑？

金剛石散熱材料在AI服務器領域尚處于"0-1"初期階段，產業化面臨多重挑戰與突破路徑并存的局面。

核心瓶頸在于成本與制備工藝。當前散熱用金剛石幾乎全部采用CVD法生產，MPCVD為主流技術路線。金剛石與銅、硅等材料復合時需對微粉做表面金屬化處理，涉及Ti/Ni/Au疊層鍵合等復雜工藝；純金剛石散熱片則需解決大尺寸制備難題，單晶金剛石熱導率雖可達2200W/m·K，但生長速度與尺寸受限。據央視采訪披露，各家金剛石散熱成本至少還有30%-50%下降空間，降本路徑包括提高金剛石生長速度、設備國產化、規模效應釋放等。

與AI服務器架構的適配是關鍵突破方向。傳統液冷堆疊結構中硅襯底與TIM導熱性能較差，總熱阻高達55mm2K/W，兩相冷卻難以推進。Diamond Foundry提出的芯片襯底集成單晶金剛石方案，將半導體厚度從800μm減薄至30μm以下、外層覆蓋600μm金剛石襯底，復合熱阻降至0.4mm2K/W，可重新分配系統熱阻分布并提供適宜兩相冷卻的背面表面，該方案已實現芯片熱點溫度大幅降低52℃、功率密度顯著提升。

供應鏈成熟度快速提升。2026年1-4月金剛石相關公司送檢總量已超過2025年全年水平，國內以河南為核心集聚區，工業級人造金剛石年產量約120億克拉。四方達、黃河旋風、力量鉆石、惠豐鉆石等企業加速產能布局，四方達已進入小批量供貨階段，黃河旋風實現國內首條8英寸產線投產，深圳優普萊推出915MHz大功率MPCVD設備推動國產化。英偉達、Coherent、緯穎等頭部廠商的明確采用意向，標志著產業鏈協同進入實質性階段。