Technologia chłodzenia wiórów
W rozwoju sprzętu półprzewodnikowego innowacje sprzętu i doskonalenie technologii zawsze będą napotykać różne trudności i problemy. Niewielka liczba tranzystorów może nie mieć wielkiego wpływu na niezawodność, ale ciepło generowane przez miliardy tranzystorów wpłynie na niezawodność. Wysokie wykorzystanie zwiększy rozpraszanie ciepła, ale gęstość ciepła wpłynie na każdy zaawansowany układ i pakiet węzłów, które są używane w smartfonach, układach serwerowych, ar/vr i wielu innych urządzeniach o wysokiej wydajności. Dla wszystkich z nich układ i wydajność pamięci DRAM są obecnie głównymi czynnikami branymi pod uwagę podczas projektowania.
Oprócz DRAM, zarządzanie termiczne stało się krytyczne dla coraz większej liczby chipów. Jest to jeden z coraz bardziej powiązanych ze sobą czynników, które muszą być brane pod uwagę w całym procesie rozwoju. Przemysł opakowaniowy również szuka sposobów rozwiązania problemu rozpraszania ciepła. Wybór najlepszej metody pakowania i zintegrowanie z nią chipów jest bardzo ważny dla wydajności. Komponenty, krzem, TSV, miedziane filary itp. mają różne współczynniki rozszerzalności cieplnej (TCE), co wpłynie na wydajność montażu i długoterminową niezawodność.
Wybór TIM:
W obudowie chipa ponad 90 procent ciepła jest emitowane z góry chipa do chłodnicy przez obudowę, którą jest zwykle podłoże z anodyzowanego aluminium z pionowymi żeberkami. Między chipem a obudową umieszczono materiał termoprzewodzący (TIM) o wysokiej przewodności cieplnej, który pomaga w przenoszeniu ciepła. Następna generacja Tim dla procesorów obejmuje stop metali (takich jak ind i cyna) oraz spiekaną cynę ze srebra, o mocy przewodzenia odpowiednio 60 w/mk i 50 w/mk.
Kanał chłodzący Micro Chip:
Teraz szwajcarscy naukowcy wreszcie znaleźli lepszy sposób na wynalezienie chipa, który nie wymaga zewnętrznego chłodzenia. Mikrotubule zintegrowane z półprzewodnikiem będą doprowadzać ciecz chłodzącą bezpośrednio wokół tranzystora, co nie tylko znacznie poprawia efekt rozpraszania ciepła przez chip, ale także oszczędza energię i sprawia, że przyszłe produkty elektroniczne będą bardziej przyjazne dla środowiska. Produkcja tego zintegrowanego chłodzenia jest tańsza niż w przypadku poprzedniego procesu.
Oryginalna koncepcja zaawansowanego pakowania polega na tym, że może ono działać jak klocki Lego — małe chipy powstające w różnych węzłach procesu mogą być łączone razem i zmniejszać problemy termiczne. Jednak z punktu widzenia wydajności i mocy odległość, na jaką sygnał musi zostać przesłany, jest bardzo ważna, a obwód, który jest zawsze otwarty lub musi być częściowo zaciemniony, wpłynie na charakterystykę termiczną. Podział formy na wiele części nie jest tak prosty, jak się wydaje, tylko po to, aby poprawić wydajność i elastyczność. Każde połączenie w pakiecie musi zostać zoptymalizowane, a hotspot nie jest już ograniczony do jednego chipa.
Ogólnie rzecz biorąc, jeśli chodzi o trend rozwojowy, chipy DRAM poprawiają gęstość pamięci poprzez miniaturyzację procesu produkcyjnego technologii chipów pamięci. W przypadku produktów do przechowywania będą one w przyszłości rozwijać się w kierunku dużej prędkości i dużej pojemności, a wydajność produktu będzie się nadal poprawiać; W obszarze zastosowań produktów pamięci masowej komputery PC, telefony komórkowe 5g, urządzenia do noszenia i zabezpieczenia to główne trendy rozwojowe w tradycyjnych obszarach zastosowań, a centra danych, inteligentny dom i inteligentny samochód to główne trendy rozwojowe w pojawiających się obszarach zastosowań. Dlatego przemysł opakowaniowy będzie nadal promował badania i rozwój technologii chłodzenia wiórów.
