فناوری خنک کننده تراشه

در توسعه تجهیزات نیمه هادی، نوآوری تجهیزات و ارتقای فناوری همواره با مشکلات و مشکلات مختلفی مواجه خواهد بود. تعداد کمی از ترانزیستورها ممکن است تأثیر زیادی بر قابلیت اطمینان نداشته باشند، اما گرمای تولید شده توسط میلیاردها ترانزیستور بر قابلیت اطمینان تأثیر می گذارد. استفاده زیاد باعث افزایش اتلاف گرما می شود، اما چگالی گرما بر هر چیپ گره و بسته پیشرفته ای که در تلفن های هوشمند، تراشه های سرور، ar/vr و بسیاری دیگر از دستگاه های با کارایی بالا استفاده می شود، تأثیر می گذارد. برای همه اینها، چیدمان و عملکرد DRAM اکنون ملاحظات اولیه طراحی هستند.

علاوه بر DRAM، مدیریت حرارتی برای هر چه بیشتر تراشه ها حیاتی شده است. این یکی از عوامل مرتبط بیشتر و بیشتر است که باید در کل فرآیند توسعه در نظر گرفته شود. صنعت بسته بندی نیز به دنبال راه هایی برای حل مشکل اتلاف حرارت است. انتخاب بهترین روش بسته بندی و ادغام تراشه ها در آن برای عملکرد بسیار مهم است. قطعات، سیلیکون، TSV، ستون‌های مسی و غیره همگی دارای ضریب انبساط حرارتی (TCE) متفاوتی هستند که بر بازده مونتاژ و قابلیت اطمینان طولانی مدت تأثیر می‌گذارد.

انتخاب TIM:

در بسته بندی تراشه، بیش از 90 درصد گرما از بالای تراشه به رادیاتور از طریق بسته بندی که معمولاً یک بستر آلومینیومی آنودایز شده با پره های عمودی است، ساطع می شود. یک ماده رابط حرارتی (TIM) با هدایت حرارتی بالا بین تراشه و بسته قرار می گیرد تا به انتقال گرما کمک کند. نسل بعدی Tim برای CPU شامل آلیاژ ورق فلزی (مانند ایندیم و قلع) و قلع متخلخل نقره با قدرت رسانایی به ترتیب 60w/mk و 50w/mk می باشد.

کانال خنک کننده میکرو تراشه:

اکنون محققان سوئیسی بالاخره راهی بهتر برای اختراع تراشه ای یافته اند که نیازی به خنک کننده خارجی ندارد. میکروتوبول‌های ادغام شده در نیمه‌رسانا، مایع خنک‌کننده را مستقیماً در اطراف ترانزیستور می‌آورند، که نه تنها اثر اتلاف حرارت تراشه را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد، بلکه در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند و محصولات الکترونیکی آینده را دوستدار محیط زیست می‌کند. تولید این خنک کننده یکپارچه نسبت به فرآیند قبلی ارزان تر است.

ایده اصلی پشت بسته بندی پیشرفته این است که می تواند مانند آجر لگو کار کند - تراشه های کوچک توسعه یافته در گره های فرآیندی مختلف می توانند با هم مونتاژ شوند و می توانند مشکلات حرارتی را کاهش دهند. با این حال، از منظر عملکرد و قدرت، فاصله ای که سیگنال باید ارسال شود بسیار مهم است و مداری که همیشه باز است یا باید تا حدی تاریک نگه داشته شود، بر ویژگی های حرارتی تأثیر می گذارد. تقسیم قالب به چند قسمت فقط برای بهبود خروجی و انعطاف پذیری آنقدرها هم که به نظر می رسد ساده نیست. هر اتصال درون بسته باید بهینه شود و هات اسپات دیگر محدود به یک تراشه نیست.

به طور کلی، از نظر روند توسعه، تراشه‌های DRAM با کوچک کردن فرآیند تولید برای فناوری تراشه‌های ذخیره‌سازی، چگالی ذخیره‌سازی را بهبود می‌بخشند. برای محصولات ذخیره سازی، آنها در جهت سرعت بالا و ظرفیت بزرگ در آینده توسعه خواهند یافت و عملکرد محصول همچنان بهبود خواهد یافت. برای حوزه کاربرد محصولات ذخیره سازی، رایانه شخصی، تلفن همراه 5g، دستگاه پوشیدنی و امنیت، روند اصلی توسعه در زمینه های کاربردی سنتی هستند و مرکز داده، خانه هوشمند و خودروی هوشمند روند اصلی توسعه در زمینه های کاربردی نوظهور هستند. بنابراین، صنعت بسته بندی به ترویج تحقیق و توسعه فناوری خنک کننده تراشه ادامه خواهد داد.