鑽石（金剛石）熱沉片｜大型無人機用途與規格:

一、用途（大型長航/重載無人機，含高空HALE）

定位：封裝級擴熱片，貼在GaN/SiC功率晶片背面，解決高空低壓、無強對流下熱點燒毀問題；核心收益：減重、提升功率密度、延長續航、提升高溫可靠性 

1. 動力電調（主應用）

電調內部GaN/SiC功率MOS、功率管。高空空氣稀薄，風冷失效，晶片局部熱流密度極高；鑽石（金剛石）熱沉快速橫向擴熱，降低結溫，允許電調高功率持續輸出。同等散熱能力下，相比銅基板減重70%以上，直接增加載荷與續航，降低多次高低溫迴圈帶來的脫層失效風險。

2. 機載射頻功放（通信/雷達）

機載圖傳、數傳、合成孔徑雷達GaN功放。高頻器件熱點集中，鑽石（金剛石）降低熱阻，保證遠距離通信穩定，抑制高溫帶來增益漂移。

3. 雷射雷達（LiDAR）

鐳射發射晶片散熱。鐳射二極體是雷達主要熱源，鑽石（金剛石）熱沉穩定雷射器波長、功率，提升遠距離探測穩定性。

4. 機載電源DC-DC快充模組

大功率電源轉換晶片散熱；可承受＞1kW/cm²高熱流密度，避免快充時功率器件熱擊穿。

無人機特殊環境優勢：低熱膨脹係數，適配高空-55℃~+125℃寬溫迴圈；絕緣，無漏電風險；耐振動，適配機載強振動工況。

二、產品規格（機載電子級多晶CVD鑽石（金剛石）熱沉片） 

- 熱導率：1600~2000 W/m·K（室溫）；高端樣品可達2000–2200 W/m·K

- 厚度：200μm / 300μm / 500μm，主流選用300μm（兼顧擴熱與減重）

- 尺寸：方形小片5×5mm、8×8mm、10×10mm；可按晶片裸片（bare die）定制切割，邊緣倒角防崩邊

- 表面拋光：雙面CMP，Ra＜5 nm；

- 金屬化：Ti/Pt/Au（常用），可預製AuSn焊層，方便共晶鍵合

- 電阻率：＞10¹³ Ω·cm，絕緣，防止器件漏電

- CTE熱膨脹係數：≈1.0 ppm/K，和SiC/GaN匹配，減小溫度迴圈應力

- 工作溫區：-60℃～150℃，滿足航空無人機環境要求

- 厚度公差：±0.03 mm，翹曲度低，保證鍵合良率

三、選型要點 

1. 優先多晶CVD鑽石（金剛石）熱沉，成本低於單晶，適合機載批量樣品；單晶多用於雷達高端功放。

2. 高空無人機最看重：低熱阻、輕量化、溫度迴圈可靠性，不盲目追求最高熱導率。

3. 結構：晶片→焊料→鑽石（金剛石）熱沉→AlN基板/微通道冷板，屬於封裝後端方案，工藝成熟，不用改動晶片外延。