金剛石憑借其超高熱導(dǎo)率成為解決高頻大功率芯片散熱難題的關(guān)鍵材料。將硅（Si）、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等芯片直接鍵合到金剛石薄膜上，可大幅降低近結(jié)熱阻和芯片結(jié)溫，是未來高性能芯片及3D芯片封裝熱管理的理想方案。金剛石薄膜通常是在襯底上形核生長，然而，受限于現(xiàn)有工藝，薄膜與襯底之間以及薄膜內(nèi)部存在較大應(yīng)力，導(dǎo)致去除襯底后發(fā)生顯著翹曲，難以滿足鍵合工藝的翹曲度要求，成為制約其封裝應(yīng)用的核心瓶頸。

超低翹曲金剛石自支撐薄膜實(shí)物拍攝（正面）

針對這一挑戰(zhàn)，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所江南研究員領(lǐng)導(dǎo)的功能碳素材料團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新技術(shù)，成功制備出4英寸、厚度小于100 μm的金剛石自支撐薄膜。該自支撐薄膜在4英寸范圍內(nèi)翹曲度小于10 μm；貼附于玻璃基板時(shí)形成自吸附，充分展現(xiàn)了其超高平整度和低應(yīng)力特性。該類型金剛石自支薄膜的成功研制，為克服長期制約芯片鍵合制程的翹曲難題，推動金剛石在熱管理領(lǐng)域的發(fā)展邁出了關(guān)鍵一步。