다이아몬드 구리: 순수한 구리 한계를 깨고 인공지능 칩 열 관리 풍경을 다시 작성합니다

2026-11-12

2026년, 다이아몬드-구리 복합재가 공식적으로 실험실을 벗어났습니다. 높은 열전도율, 제어 가능한 열팽창, 그리고 납땜 가능한 가공성이라는 장점을 바탕으로 고밀도 컴퓨팅의 열 관리에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

왜 "다이아몬드 + 구리"인가?

단결정 다이아몬드는 최대 1000–2200 W/m·K의 열전도율과 극히 낮은 열팽창 계수를 가지고 있어, 열 전도 성능이 뛰어난 재료 중 하나입니다. 하지만 단단하고 부서지기 쉬우며 용접 및 정밀 가공이 매우 어렵습니다. 구리는 뛰어난 연성, 납땜 호환성, 그리고 성숙한 가공 기술을 제공하지만, 열전도율은 이미 한계에 도달했으며 열팽창 계수가 상대적으로 높아(≈17 ppm/K) 실리콘, GaN, SiC 칩과의 열 매칭이 좋지 않고 열 순환 시 큰 응력이 발생합니다.

이 둘을 결합하는 것은 성능 보완의 전형적인 사례입니다. 다이아몬드 부피 분율, 입자 크기, 계면 구조를 조절함으로써 다이아몬드-구리는 세 가지 제어 가능한 지표를 달성할 수 있습니다:

높은 열전도율: 국부적인 열점의 빠른 확산.
조절 가능한 열팽창 계수: 반도체 칩과 유사한 4–8 ppm/K로 조절 가능.
유지되는 가공성: 구리의 가공성, 도금성, 납땜성을 유지합니다.

이를 통해 히트 스프레더 뚜껑, 패키징 기판, 전환 히트 싱크 등으로 직접 제작할 수 있습니다.

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