Технология за охлаждане на чипове
При разработването на полупроводниково оборудване, иновациите на оборудването и подобряването на технологиите винаги ще се сблъскват с различни трудности и проблеми. Малък брой транзистори може да няма голямо влияние върху надеждността, но топлината, генерирана от милиарди транзистори, ще повлияе на надеждността. Високото използване ще увеличи разсейването на топлината, но плътността на топлината ще засегне всеки усъвършенстван възлов чип и пакет, които се използват в смартфони, сървърни чипове, ar/vr и много други високопроизводителни устройства. За всички тях оформлението и производителността на DRAM сега са основните съображения за дизайн.
В допълнение към DRAM, термичното управление стана критично за все повече и повече чипове. Това е един от все повече взаимосвързани фактори, които трябва да се вземат предвид в целия процес на развитие. Индустрията за опаковане също търси начини за решаване на проблема с разсейването на топлината. Изборът на най-добрия метод на опаковане и интегрирането на чипове в него е много важен за производителността. Всички компоненти, силиций, TSV, медни стълбове и т.н. имат различен коефициент на топлинно разширение (TCE), което ще повлияе на ефективността на сглобяването и дългосрочната надеждност.
Изборът на TIM:
В пакета на чипа повече от 90 процента от топлината се излъчва от горната част на чипа към радиатора през пакета, който обикновено е анодизиран алуминиев субстрат с вертикални ребра. Термичен интерфейсен материал (TIM) с висока топлопроводимост е поставен между чипа и пакета, за да помогне за преноса на топлина. Следващото поколение Tim за CPU включва сплав от ламарина (като индий и калай) и синтерован калай със сребро, с мощност на проводимост съответно 60w/mk и 50w/mk.
Канал за охлаждане на Micro Chip:
Сега швейцарски изследователи най-накрая намериха по-добър начин да изобретят чип, който не се нуждае от външно охлаждане. Микротубулите, интегрирани в полупроводника, ще доведат охлаждащата течност директно около транзистора, което не само значително подобрява ефекта на разсейване на топлината на чипа, но също така спестява енергия и прави бъдещите електронни продукти по-екологични. Производството на това интегрирано охлаждане е по-евтино от предишния процес.
Първоначалната идея зад усъвършенстваното опаковане е, че може да работи като тухли Lego - малки чипове, разработени в различни възли на процеса, могат да бъдат сглобени заедно и могат да намалят топлинните проблеми. Въпреки това, от гледна точка на производителност и мощност, разстоянието, на което сигналът трябва да бъде предаден, е много важно и веригата, която винаги е отворена или трябва да се поддържа частично тъмна, ще повлияе на топлинните характеристики. Не е толкова просто, колкото изглежда, да се раздели матрицата на множество части само за да се подобри производителността и гъвкавостта. Всяка взаимовръзка в пакета трябва да бъде оптимизирана и горещата точка вече не е ограничена до един чип.
Като цяло, по отношение на тенденцията на развитие, DRAM чиповете подобряват плътността на съхранение чрез миниатюризиране на производствения процес за технологията на чипове за съхранение. За продуктите за съхранение те ще се развиват в посока на висока скорост и голям капацитет в бъдеще, а производителността на продукта ще продължи да се подобрява; За областта на приложение на продукти за съхранение, компютър, 5g мобилен телефон, носимо устройство и сигурност са основните тенденции на развитие в традиционните области на приложение, а центърът за данни, интелигентният дом и интелигентният автомобил са основните тенденции на развитие в нововъзникващите области на приложение. Следователно опаковъчната индустрия ще продължи да насърчава изследванията и развитието на технологията за охлаждане на чипове.
