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22万片!这一企业加码芯片热沉金刚石

22小时前
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宁波晶钻科技股份有限公司将参加2026(第六届)碳基半导体材料与器件产业发展论坛,欢迎大家现场交流合作,参会具体请联系:李蕊,13373875075(微信同号)。

近日,宁波晶钻科技股份有限公司年产5万片芯片热沉金刚石项目完成备案。

项目位于宁波市镇海区蛟川街道,总投资5200万元,为改建项目,计划2026年12月建成。

一个月前,该公司年产2万片芯片热沉金刚石项目节能报告公示,同样落地镇海区,总投资1400万元,新增金刚石生产设备,达产后形成年产2万片芯片热沉金刚石产能。

两个项目之外,宁波晶钻年内还落有一个规模更大的项目。据浙江省审批项目公示,5月29日,公司年产15万片芯片热沉金刚石项目立项,建设性质为新建,总投资20480万元,占地面积33333.33平方米、总建筑面积68000平方米,拟新增金刚石生产设备244套、生产辅助系统6套,建设周期2026年7月至2029年6月。

三个项目规划年产能合计22万片、投资合计2.71亿元,均指向GaNSiC第三代半导体功率器件散热模块。

但在节奏上并不相同:5万片线为改建、计划2026年12月建成,2万片线以新增设备为主,15万片线为新建基地,达产排在2029年6月。

从应用方向看,GaN/SiC功率器件散热下游覆盖5G基站功放新能源汽车OBC和DC-DC转换器光伏逆变器、工业变频器等场景,客户结构相对分散,认证周期也较短。

国内金刚石热沉赛道近两年进入密集投资期。国机精工、四方达、惠丰钻石、黄河旋风、力量钻石等超硬材料企业均已布局这一方向,在产品路线、产能规划和下游验证上各有推进。

放在上述企业密集扩产的节奏之下,宁波晶钻三项目合计22万片的规划体量并不突出;但若回溯这家“小巨人”自2013年起坚持CVD同质外延单晶金刚石路线的技术起点,其底层逻辑值得单独审视。

材料方向:从磨料市场转向半导体热管理

宁波晶钻成立于2013年,注册地即位于镇海区蛟川街道中官路998号,是国内最早专业从事CVD大尺寸单晶金刚石工业化生产的企业,核心技术来自中国科学院宁波材料技术与工程研究所。

生长工艺上,公司在超真空腔体内以天然金刚石籽晶片为基底,通入甲烷作为碳源,碳原子在微波作用下分离并沉积到籽晶片上,实现同质外延生长。

当时,国内金刚石产业以HPHT(高温高压法)为主流技术路线,产品主要面向工业磨料和培育钻石,商业化路径相对成熟。相比之下,CVD路线生长速率慢、成本高、良率低,产业化周期较长,短期内难以形成稳定回报,并非产业主流选择。

2014年,公司生产出国内第一颗采用CVD技术培育的大单晶金刚石。

此后MPCVD设备历经10余次迭代,公司已实现4英寸级同质外延单晶金刚石量产,此前持有3.35英寸同质外延单晶金刚石最大尺寸的世界纪录。

晶钻科技选择CVD路线所指向的,并非工业磨料市场的存量竞争,而是半导体器件的热管理需求。

设备自研:从依赖进口到自主迭代

全球90%以上人造金刚石产能在中国,但MPCVD设备长期由日本SEKI、iPlas等海外厂商主导。

宁波晶钻在设备端采取了自研路径。2025年12月,公司申请“一种柱形微波等离子体化学气相沉积装置及方法”专利,针对腔体打火、等离子体位置偏移等问题,提升工业化生产的均匀性与效率。

2026年3至5月,公司密集公开8项发明专利,涵盖“分布式天线阵列MPCVD腔内等离子体调控方法”“等离子体转动式大面积多晶MPCVD金刚石生长方法”“MPCVD金刚石生长温度在线监测”等方向。

据宁波日报披露,企业有1800台(套)自主研发的金刚石生长装备与加工装备,持续产出CVD(化学气相沉积)单晶金刚石,且CVD单晶金刚石年产能达250万克拉,位居全球首位。

在加工端,自研多工位金刚石研磨设备可将金刚石表面粗糙度控制在0.2纳米以内,最薄单晶金刚石产品厚度达10微米,可应用于高端光学窗口、集成电路封装等下游领域。

公司同时具备超真空CVD设备、激光微细加工设备的自研能力,产品覆盖材料、装备与器件三个环节。

设备与材料的双重能力,使公司在工艺参数迭代与产能扩张节奏上具备更高的自主性。

值得注意的是,该公司现有营收仍以培育钻石为主,占比超过八成。近三年来,企业平均每年投入3000多万元研发经费,其中超过80%投向半导体散热材料这一新兴赛道。

本次两个项目落地,是公司首次将半导体散热从研发投入推向产能规划。

在金刚石这一设备和工艺深度绑定的行业,自研MPCVD的优势正体现在调试、迭代、扩产等环节的自主可控上。从当前国内金刚石产业的布局看,同时具备设备自研与材料量产能力的企业数量有限,宁波晶钻是其中之一。其未必是这一轮热沉扩产中跑得最快的企业,但从技术积累的完整度看,可能是较难被替代的一家。

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