Tehnologija hlađenja čipova
U razvoju poluprovodničke opreme, inovacija opreme i unapređenje tehnologije uvijek će se suočavati s različitim poteškoćama i problemima. Mali broj tranzistora možda neće imati veliki utjecaj na pouzdanost, ali toplina koju stvaraju milijarde tranzistora će utjecati na pouzdanost. Visoka iskorištenost će povećati rasipanje topline, ali gustina topline će utjecati na svaki napredni čvorni čip i paket, koji se koriste u pametnim telefonima, serverskim čipovima, ar/vr i mnogim drugim uređajima visokih performansi. Za sve ovo, raspored i performanse DRAM-a su sada primarna razmatranja dizajna.
Pored DRAM-a, upravljanje toplotom je postalo kritično za sve više čipova. To je jedan od sve više međusobno povezanih faktora koji se moraju uzeti u obzir u cijelom procesu razvoja. Industrija ambalaže također traži načine za rješavanje problema odvođenja topline. Odabir najbolje metode pakiranja i integriranje čipova u nju je vrlo važno za performanse. Komponente, silicijum, TSV, bakarni stubovi itd. imaju različite koeficijent termičke ekspanzije (TCE), što će uticati na prinos montaže i dugoročnu pouzdanost.
Izbor TIM-a:
U paketu čipova, više od 90 posto topline emituje se od vrha čipa do radijatora kroz paket, koji je obično anodizirana aluminijska podloga s vertikalnim rebrima. Termalni materijal interfejsa (TIM) sa visokom toplotnom provodljivošću postavljen je između čipa i paketa kako bi pomogao u prenosu toplote. Sledeća generacija Tim za CPU uključuje leguru lima (kao što su indijum i kalaj) i srebrni sinterovani kalaj, sa snagom provodljivosti od 60w/mk odnosno 50w/mk.
Micro Chip kanal za hlađenje:
Sada su švicarski istraživači konačno pronašli bolji način da izmisle čip kojem nije potrebno vanjsko hlađenje. Mikrotubule integrirane u poluvodič dovest će rashladnu tekućinu direktno oko tranzistora, što ne samo da uvelike poboljšava učinak rasipanje topline čipa, već i štedi energiju i čini buduće elektronske proizvode ekološki prihvatljivijim. Proizvodnja ovog integrisanog hlađenja je jeftinija od prethodnog procesa.
Originalna ideja iza naprednog pakovanja je da može raditi kao Lego kockice - mali čipovi razvijeni u različitim procesnim čvorovima mogu se sastaviti zajedno i mogu smanjiti termalne probleme. Međutim, iz perspektive performansi i snage, udaljenost do koje signal treba da se prenese je vrlo važna, a kolo koje je uvijek otvoreno ili treba da bude djelomično tamno će uticati na termičke karakteristike. Nije tako jednostavno kao što izgleda podijeliti kalup na više dijelova samo da bi se poboljšao učinak i fleksibilnost. Svaka interkonekcija u paketu mora biti optimizirana, a hotspot više nije ograničen na jedan čip.
U cjelini, u smislu trenda razvoja, DRAM čipovi poboljšavaju gustinu skladištenja minijaturizacijom procesa proizvodnje za tehnologiju čipova za skladištenje podataka. Što se tiče proizvoda za skladištenje, oni će se u budućnosti razvijati u pravcu velike brzine i velikog kapaciteta, a performanse proizvoda će nastaviti da se poboljšavaju; Za područje primjene proizvoda za pohranu podataka, PC, 5g mobilni telefon, nosivi uređaji i sigurnost su glavni razvojni trendovi u tradicionalnim poljima primjene, a podatkovni centar, pametni dom i pametni automobil glavni su razvojni trendovi u novim poljima primjene. Stoga će industrija ambalaže nastaviti promovirati istraživanje i razvoj tehnologije hlađenja čipova.
