人造钻石，可以用在芯片了！

行业梳理

培育钻石指在实验室模拟天然金刚石生长环境制成的人造金刚石，既可作珠宝消费，也可作为热沉、铜/铝复合材料、半导体功能材料。随着PCB层数+材料体系升级，以及AI芯片功耗迈入千瓦级，人造金刚石正从可选消费、传统超硬材料，向PCB精密加工以及算力散热两大新应用场景延伸。机构看好金刚石铜复合材料率先规模化应用，培育钻石板块或迎来价值重估。

金刚石半导体可用于制造微波器件、功率放大器、高速晶体管等电子器件 ，在5G/6G通信、微波/毫米波集成电路、探测与传感等领域的发展中起到重要作用。

（投资有风险入市需谨慎，所示数据来自9月9日东方财富截图)

金刚石单晶热沉片的热导率是铜、银的5倍，在热导率要求1000～2000 W/m·K时可作为热沉材料 ，可用于服务器、AI芯片散热 采用金刚石散热片的GPU温度可降低10℃以上，算力提升15%~22%。商业化应用方面，Akash已商用交付金刚石散热服务器，曙光数创实现金刚石铜微通道冷板规模应用，联想3C笔记本搭载钻石散热方案 [14]。英伟达新一代Vera Rubin架构GPU将采用金刚石铜复合散热模组，台积电完成单晶金刚石散热材料验证

在AI算力功耗持续抬升背景下，传统铜铝散热已逼近物理极限。今年2月，英伟达宣布VeraRubin架构GPU将采用金刚石复合材料+液冷的全新散热方案。在8月财报电话会上，英伟达确认Rubin已全面投入生产，将于秋季开始大规模出货，计划第三季度启动量产。

国内方面，4月，中科院宁波材料所研发的金刚石铜复合材料在郑州国家超算互联网核心节点实现规模化部署，芯片模组传热能力提升80%，成为国内首个规模化应用案例。

PCB加工方面，AI算力升级驱动PCB产业从层数升级到材料体系升级，M9级材料高硬度石英布及陶瓷填料显著提升板材加工难度，传统钨钢钻针寿命快速衰减，由M8级材料的800-1000孔骤降至100-200孔，同时影响生产成本与良率。而PCD金刚石钻针凭借极高硬度、耐磨性与加工稳定性，在M9级材料上的寿命可达传统方案数十倍至百倍水平，并明显改善孔壁质量与加工效率。

随着人工智能大模型持续升级，高端芯片散热成为产业发展的核心瓶颈，金刚石散热材料凭借高热导率等优势，正成为支撑新一代信息技术产业发展的核心基础材料。行业迎来爆发式增长窗口期。

人造金刚石行业的投资主线正由传统景气驱动切换至AI算力驱动。金刚石铜兼顾热导率、成本与热膨胀匹配，有望在服务器散热中率先提升渗透率；按等效NVL72机柜、单GPU热沉50-100美元测算，规模渗透后对应数十亿至数百亿元空间。

金刚石散热全球规模有望从2025年约3亿元升至2030年千亿级；其中芯片级金刚石散热片2030年中性约516亿元、金刚石铜液冷方案中性约567亿元，细分环节复合增速有望超200%。

这个领域准确来说是中日之争，国内人造金刚石和日本的差距，主要体现在产业规模和上游原料上中国占绝对优势，但在高端应用、精密加工工艺和半导体衬底技术上日本仍明显领先。简单说就是：中国强在量和源头，日本强在精和尖端。半导体领域的应用就是精和尖端。

产能与原料中国碾压级优势，中国人造金刚石单晶产量占全球90%以上，工业级金刚石产量占全球95%左右。最主流的HPHT（高温高压法）工艺，中国占全球93%，核心装备六面顶压机100%国产，从母机到原料都掌握在自己手里。全产业链自主可控，芯片用金刚石导热片成本仅为美国试制品的1/5，热导率达标率稳定在98%以上。

金刚石半导体领域就是日本衬底垄断，中国产能追赶，日本Orbray是全球金刚石衬底绝对霸主，已量产2英寸单晶基板。4英寸进入研发阶段。从衬底到器件，日本有Orbray、大熊钻石等覆盖全链条企业，全球首座金刚石半导体量产工厂计划2028年全面投运。

我国在(111)面无孪晶生长、n型掺杂控制等核心技术上与日本仍有5年左右差距，2英寸以上高质量单晶衬底仍依赖进口。中国在AI散热市场驱动下持续扩大多晶金刚石热沉片产能，预计2028年占据全球散热应用市场60%以上份额，单晶生长技术差距有望缩小至2—3年。

关键短板在精密设备依赖进口，国内高端精密磨床和配套工装设备自主化率不高，部分高精度设备仍依赖进口，限制了刃口精度和批次一致性。日本掌握针对不同工件材料和切削工况的刃形优化数据库，这套数据用几十年时间积累，难以逆向工程。

综合来看，中国在原料和产能上是垄断级存在，但在高端刀具工艺和半导体衬底技术上，日本仍领先，差距正在逐步缩小。

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