芯耀
与非AI
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2026年4月26日至28日，第四届中国（安徽）科技创新成果转化交易会在合肥滨湖国际会展中心举行。本届展会以成果转化为导向，集中展示近900项首发首展成果。
展会上，阿基米德半导体（总部位于合肥）首次公开亮相其“Diamond Inside”系列三电平功率模块，并展出1200V ACP-3S金刚石集成样品。
如果仅从产品角度看，这是一款通过异质集成工艺，将金刚石材料嵌入模块内部的功率模块。但如果放到功率半导体的产业演进链条中，这一步更接近于一种路径变化——金刚石开始从材料与热沉形态，进入模块内部结构。
过去三年，金刚石产业在做什么
2019年，法国初创公司Diamfab成立，专注于合成金刚石外延生长与功率器件开发。2024年3月，Diamfab完成870万欧元（约合8.7百万欧元）融资，用于建设洁净室和试点生产线，计划到2024年底完成，并明确路线图：推进4英寸晶圆规模化，面向电动汽车、电网等高功率场景。其技术已验证出>7.7MV/cm击穿电场和>1000A/cm²电流密度，性能远超现有SiC和GaN。
类似探索在中国、英国、日本、美国也在持续推进，包括金刚石MOSFET结构、GaN-on-diamond异质集成等方向。尤其是在射频与高功率电子领域，GaN-on-diamond逐步从实验室走向工程验证，通过将氮化镓器件与金刚石高导热衬底结合，显著降低沟道温度，提高器件功率密度与可靠性。
与器件路线并行的，是以Element Six为代表的材料企业在热管理方向的持续推进。作为De Beers Group旗下的合成金刚石材料公司，Element Six长期布局金刚石材料的功能应用方向。
国内方面，围绕CVD金刚石材料的产业化也在同步推进。例如四方达、国机金刚石、惠丰钻石、黄河旋风、力量钻石等企业重点布局热管理与功能材料方向，下游逐步对接功能应用场景。整体来看，材料端已经从“单一材料供给”，转向“面向应用的定制化热管理能力”。
从材料物性来看，金刚石的优势并不复杂：禁带宽度约5.5eV，热导率超过2000 W/(m·K)，击穿场强显著高于SiC与GaN。
但工程层面的问题同样清晰：晶圆尺寸仍偏小，掺杂与外延控制难度较高，成本也难以匹配车规与电网级应用。
因此，过去三年形成的状态是，材料性能不断被验证，但器件产业化节奏相对缓慢。
另一条路线已在发生：封装与热管理侧开始“先动”
与材料端相比，应用侧的变化更为直接。
2023年以来，多个高功率场景同步抬升：AI服务器电源功率密度持续提高，新能源汽车进入800V平台，储能系统向更高电压与更大功率演进。
这些变化逐步把问题集中到同一个位置——热。
在传统功率模块中，热需要依次通过焊料层、陶瓷基板、铜底板再传导至散热器，路径长、界面多，热阻逐层叠加。当功率密度继续提升时，仅依赖外部散热（风冷、液冷）的方式开始接近极限。
在这一阶段，行业出现一个较为一致的调整方向：将高导热材料从外部散热结构，前移到封装内部。
金刚石因此逐渐从实验室材料，转向热扩散层、热沉以及封装集成材料。例如在GaN-on-diamond等研究中，通过引入金刚石衬底或导热层，可以显著降低器件结温，提高热扩散效率。
这种变化并不直接替代现有器件，而是先进入封装体系，解决更现实的热管理问题。
阿基米德：直接改“模块内部结构”，实现热路径基因重构
阿基米德核心团队来自英飞凌、安森美、华为等，依托中科院院士领衔力量，具备从芯片设计到封装集成的全链能力，已建成多条SiC/IGBT模块自动化产线（年产能达数十万只车规级模块）。
其“Diamond Inside”1200V ACP-3S三电平模块，核心创新在于异质集成工艺：将金刚石材料深度嵌入模块内部，而非外部贴附。
传统功率模块热路径大致为：芯片 → 焊料/烧结层 → 铜基板/DBS → 导热硅脂 → 散热器/液冷板。热阻高、路径长、依赖笨重外部附件。
阿基米德方案则重构为：芯片 → 金刚石导热路径 → 外部结构。金刚石超高热导率在模块内部形成低热阻通道，直接数据体现为：
热阻下降约40%
相同结温下可承载更高过载电流，有效抑制瞬态热冲击。高热流密度场景下，峰值结温可显著降低。
整机减重约30%
大幅削减对大型散热器和冷却系统的依赖。模块本体轻量化直接转化为系统级收益。
标准封装，即换即用
保留行业通用I型三电平拓扑和标准封装尺寸，下游客户无需修改电路设计或驱动，即可实现“无感升级”。
这一变化对具体应用冲击明显：
eVTOL（低空经济）
每减重1克都直接转化为续航或载荷提升。
具身智能/机器人
关节驱动对功率密度和重量敏感，轻量化提升负载能力。
AI服务器电源与高性能算力中心
支持更高机柜功率密度，缓解液冷系统压力。
新能源汽车800V平台与光伏储能
开关频率和功率提升后，热管理成为瓶颈，模块级优化可提升系统效率和可靠性。
产业链正在分化
到2025—2026年，金刚石相关产业逐渐形成分层结构。
上游集中在材料与晶圆，继续推进尺寸与加工成本；
中游是热管理与封装，将材料能力转化为结构能力；
下游是系统应用，对功率密度与热性能提出更明确要求。
材料端仍解决基础问题，应用端已经提出更高的功率与热管理要求，而封装层开始承担连接两者的角色。不同路径都在推进节奏，其中模块集成更接近应用端，验证与导入速度相对更快。
