Công nghệ làm mát chip
Trong quá trình phát triển thiết bị bán dẫn, việc đổi mới thiết bị và cải tiến công nghệ sẽ luôn gặp phải những khó khăn và vấn đề khác nhau. Một số lượng nhỏ bóng bán dẫn có thể không ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy, nhưng nhiệt lượng tỏa ra từ hàng tỷ bóng bán dẫn sẽ ảnh hưởng đến độ tin cậy. Mức sử dụng cao sẽ làm tăng khả năng tản nhiệt, nhưng mật độ nhiệt sẽ ảnh hưởng đến mọi gói và chip nút tiên tiến, được sử dụng trong điện thoại thông minh, chip máy chủ, ar/vr và nhiều thiết bị hiệu suất cao khác. Đối với tất cả những điều này, bố cục và hiệu suất của DRAM hiện là những cân nhắc thiết kế chính.
Ngoài DRAM, quản lý nhiệt đã trở nên quan trọng đối với ngày càng nhiều chip. Đó là một trong những yếu tố ngày càng có mối quan hệ mật thiết với nhau cần được xem xét trong toàn bộ quá trình phát triển. Ngành bao bì cũng đang tìm cách giải quyết vấn đề tản nhiệt. Việc chọn phương pháp đóng gói tốt nhất và tích hợp chip trong đó là rất quan trọng đối với hiệu suất. Các thành phần, silicon, TSV, trụ đồng, v.v. đều có hệ số giãn nở nhiệt (TCE) khác nhau, điều này sẽ ảnh hưởng đến năng suất lắp ráp và độ tin cậy lâu dài.
Sự lựa chọn của TIM:
Trong gói chip, hơn 90 phần trăm nhiệt được tỏa ra từ đỉnh chip đến bộ tản nhiệt thông qua gói, thường là chất nền nhôm anot hóa có các lá tản nhiệt dọc. Một vật liệu giao diện nhiệt (TIM) có độ dẫn nhiệt cao được đặt giữa chip và gói để giúp truyền nhiệt. Tim thế hệ tiếp theo dành cho CPU bao gồm hợp kim kim loại tấm (chẳng hạn như indi và thiếc) và thiếc thiêu kết bạc, với công suất dẫn lần lượt là 60w/mk và 50w/mk.
Kênh làm mát Micro Chip:
Giờ đây, các nhà nghiên cứu Thụy Sĩ cuối cùng đã tìm ra một cách tốt hơn để phát minh ra một con chip không cần làm mát bên ngoài. Các vi ống tích hợp trong chất bán dẫn sẽ đưa chất lỏng làm mát trực tiếp xung quanh bóng bán dẫn, điều này không chỉ giúp cải thiện đáng kể hiệu quả tản nhiệt của chip mà còn tiết kiệm năng lượng và làm cho các sản phẩm điện tử trong tương lai thân thiện hơn với môi trường. Việc sản xuất hệ thống làm mát tích hợp này rẻ hơn so với quy trình trước đó.
Ý tưởng ban đầu đằng sau bao bì tiên tiến là nó có thể hoạt động giống như những viên gạch Lego - những con chip nhỏ được phát triển ở các nút quy trình khác nhau có thể được lắp ráp lại với nhau và có thể giảm các vấn đề về nhiệt. Tuy nhiên, từ góc độ hiệu suất và công suất, khoảng cách mà tín hiệu cần truyền là rất quan trọng và mạch luôn mở hoặc cần được giữ tối một phần sẽ ảnh hưởng đến các đặc tính nhiệt. Nó không đơn giản như việc chia khuôn thành nhiều phần chỉ để cải thiện sản lượng và tính linh hoạt. Mọi kết nối trong gói phải được tối ưu hóa và điểm phát sóng không còn giới hạn ở một con chip.
Nhìn chung, về xu hướng phát triển, chip DRAM cải thiện mật độ lưu trữ bằng cách thu nhỏ quy trình sản xuất công nghệ chip lưu trữ. Đối với các sản phẩm lưu trữ, chúng sẽ phát triển theo hướng tốc độ cao và dung lượng lớn trong tương lai, đồng thời hiệu suất của sản phẩm sẽ tiếp tục được cải thiện; Đối với lĩnh vực ứng dụng của sản phẩm lưu trữ, PC, điện thoại di động 5g, thiết bị đeo được và bảo mật là xu hướng phát triển chính trong các lĩnh vực ứng dụng truyền thống và trung tâm dữ liệu, nhà thông minh và ô tô thông minh là xu hướng phát triển chính trong các lĩnh vực ứng dụng mới nổi. Do đó, ngành bao bì sẽ tiếp tục đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển công nghệ làm mát bằng chip.
