Tecnologia di raffreddamento dei trucioli
Nello sviluppo di apparecchiature a semiconduttore, l'innovazione delle apparecchiature e il miglioramento della tecnologia dovranno sempre affrontare difficoltà e problemi diversi. Un piccolo numero di transistor potrebbe non avere un grande impatto sull'affidabilità, ma il calore generato da miliardi di transistor influirà sull'affidabilità. Un elevato utilizzo aumenterà la dissipazione del calore, ma la densità del calore influirà su ogni chip e pacchetto di nodo avanzato, che viene utilizzato in smartphone, chip server, ar/vr e molti altri dispositivi ad alte prestazioni. Per tutti questi, il layout e le prestazioni della DRAM sono ora le principali considerazioni di progettazione.
Oltre alla DRAM, la gestione termica è diventata fondamentale per un numero sempre maggiore di chip. È uno dei fattori sempre più correlati che devono essere considerati nell'intero processo di sviluppo. Anche l'industria dell'imballaggio è alla ricerca di modi per risolvere il problema della dissipazione del calore. La scelta del miglior metodo di confezionamento e l'integrazione dei chip è molto importante per le prestazioni. Componenti, silicio, TSV, pilastri in rame, ecc. hanno tutti un diverso coefficiente di dilatazione termica (TCE), che influirà sulla resa dell'assemblaggio e sull'affidabilità a lungo termine.
La scelta di TIM:
Nel pacchetto del chip, oltre il 90 percento del calore viene emesso dalla parte superiore del chip al radiatore attraverso il pacchetto, che di solito è un substrato di alluminio anodizzato con alette verticali. Un materiale di interfaccia termica (TIM) con elevata conduttività termica è posizionato tra il chip e il pacchetto per aiutare a trasferire il calore. La prossima generazione di Tim per CPU comprende lamiere metalliche (come indio e stagno) e argento stagno sinterizzato, con potenza di conduzione rispettivamente di 60w/mk e 50w/mk.
Canale di raffreddamento del microchip:
Ora, i ricercatori svizzeri hanno finalmente trovato un modo migliore per inventare un chip che non necessita di raffreddamento esterno. I microtubuli integrati nel semiconduttore porteranno il liquido di raffreddamento direttamente attorno al transistor, il che non solo migliora notevolmente l'effetto di dissipazione del calore del chip, ma consente anche di risparmiare energia e rende i futuri prodotti elettronici più rispettosi dell'ambiente. La produzione di questo raffreddamento integrato è più economica rispetto al processo precedente.
L'idea originale alla base dell'imballaggio avanzato è che può funzionare come i mattoncini Lego: piccoli chip sviluppati in diversi nodi di processo possono essere assemblati insieme e possono ridurre i problemi termici. Tuttavia, dal punto di vista delle prestazioni e della potenza, la distanza a cui il segnale deve essere trasmesso è molto importante e il circuito che è sempre aperto o che deve essere tenuto parzialmente al buio influirà sulle caratteristiche termiche. Non è così semplice come sembra dividere lo stampo in più parti solo per migliorare la resa e la flessibilità. Ogni interconnessione nel pacchetto deve essere ottimizzata e l'hotspot non è più limitato a un singolo chip.
Nel complesso, in termini di trend di sviluppo, i chip DRAM migliorano la densità di archiviazione miniaturizzando il processo di produzione per la tecnologia dei chip di archiviazione. Per quanto riguarda i prodotti di archiviazione, si svilupperanno in futuro verso l'alta velocità e la grande capacità e le prestazioni del prodotto continueranno a migliorare; Per il campo di applicazione dei prodotti di archiviazione, PC, telefono cellulare 5g, dispositivo indossabile e sicurezza sono le principali tendenze di sviluppo nei campi di applicazione tradizionali e data center, casa intelligente e auto intelligente sono le principali tendenze di sviluppo nei campi di applicazione emergenti. Pertanto, l'industria dell'imballaggio continuerà a promuovere la ricerca e lo sviluppo della tecnologia di raffreddamento dei trucioli.
