Technologie de refroidissement des puces
Dans le développement d'équipements semi-conducteurs, l'innovation d'équipements et l'amélioration de la technologie seront toujours confrontées à des difficultés et des problèmes différents. Un petit nombre de transistors peut ne pas avoir un grand impact sur la fiabilité, mais la chaleur générée par des milliards de transistors affectera la fiabilité. Une utilisation élevée augmentera la dissipation thermique, mais la densité thermique affectera chaque puce et package de nœud avancé, qui sont utilisés dans les téléphones intelligents, les puces de serveur, ar/vr et de nombreux autres appareils hautes performances. Pour tous ces éléments, la disposition et les performances de la DRAM sont désormais les principales considérations de conception.
En plus de la DRAM, la gestion thermique est devenue critique pour de plus en plus de puces. C'est l'un des facteurs de plus en plus interdépendants qui doivent être pris en compte dans l'ensemble du processus de développement. L'industrie de l'emballage cherche également des moyens de résoudre le problème de dissipation thermique. Choisir la meilleure méthode d'emballage et y intégrer des puces est très important pour la performance. Les composants, le silicium, le TSV, les piliers en cuivre, etc. ont tous un coefficient de dilatation thermique (TCE) différent, ce qui affectera le rendement de l'assemblage et la fiabilité à long terme.
Le choix du TIM :
Dans le boîtier de la puce, plus de 90 % de la chaleur est émise du haut de la puce vers le radiateur à travers le boîtier, qui est généralement un substrat en aluminium anodisé avec des ailettes verticales. Un matériau d'interface thermique (TIM) à haute conductivité thermique est placé entre la puce et le boîtier pour faciliter le transfert de chaleur. La prochaine génération de Tim pour CPU comprend un alliage de tôle (tel que l'indium et l'étain) et de l'étain fritté d'argent, avec une puissance de conduction de 60w/mk et 50w/mk respectivement.
Canal de refroidissement Micro Chip :
Maintenant, des chercheurs suisses ont enfin trouvé une meilleure façon d'inventer une puce qui n'a pas besoin de refroidissement externe. Les microtubules intégrés dans le semi-conducteur amèneront le liquide de refroidissement directement autour du transistor, ce qui non seulement améliore considérablement l'effet de dissipation thermique de la puce, mais économise également de l'énergie et rend les futurs produits électroniques plus respectueux de l'environnement. La production de ce refroidissement intégré est moins chère que le procédé précédent.
L'idée originale derrière l'emballage avancé est qu'il peut fonctionner comme des briques Lego - de petites puces développées à différents nœuds de processus peuvent être assemblées et peuvent réduire les problèmes thermiques. Cependant, du point de vue des performances et de la puissance, la distance à laquelle le signal doit être transmis est très importante, et le circuit qui est toujours ouvert ou qui doit être maintenu partiellement dans l'obscurité affectera les caractéristiques thermiques. Il n'est pas aussi simple qu'il y paraît de diviser le moule en plusieurs parties juste pour améliorer le rendement et la flexibilité. Chaque interconnexion du package doit être optimisée et le point d'accès n'est plus limité à une seule puce.
Dans l'ensemble, en termes de tendance de développement, les puces DRAM améliorent la densité de stockage en miniaturisant le processus de fabrication pour la technologie des puces de stockage. Pour les produits de stockage, ils évolueront dans le sens de la haute vitesse et de la grande capacité à l'avenir, et les performances du produit continueront de s'améliorer ; Pour le domaine d'application des produits de stockage, les PC, les téléphones portables 5g, les appareils portables et la sécurité sont les principales tendances de développement dans les domaines d'application traditionnels, et les centres de données, la maison intelligente et la voiture intelligente sont les principales tendances de développement dans les domaines d'application émergents. Par conséquent, l'industrie de l'emballage continuera à promouvoir la recherche et le développement de la technologie de refroidissement des puces.
