Lämpötilan navigointi edistyneessä pakkauksessa

Lämpötilan navigointi edistyneessä pakkauksessa

Lähdesolmu: 3070119

Useiden heterogeenisten meistien integrointi pakkaukseen on keskeistä Mooren lain laajentamiseksi ja suorituskyvyn, tehon tehokkuuden ja toimivuuden parantamiseksi, mutta se herättää myös merkittäviä ongelmia lämpökuorman hallinnassa.

Edistyksellinen pakkaus tarjoaa tavan pakata enemmän ominaisuuksia ja toimintoja laitteeseen, enenevässä määrin pinoamalla eri komponentteja pystysuoraan sen sijaan, että vain kutistetaan digitaalisia piirejä lisätäkseen toimintoja ristikkokokoiseen SoC:hen. Tämä herättää ongelmia suorituskyvyn ja tehon optimoinnissa. Yhdellä muotilla signaalitiet voivat olla niin lyhyitä kuin tarvitaan, ja substraatti on tehokas lämmön hajauttamisessa. Mutta kun pakkauksessa on useita muotteja, substraattien ja eristeiden on oltava ohuempia signaalien kuljettaman etäisyyden pienentämiseksi, mikä rajoittaa lämpöhäviötä.

Tämä voi johtaa hotspoteihin, joita voi olla vaikea ennustaa, etenkin vaihtelevissa työkuormissa ja käyttötapauksissa. Ja se voi pahentua, kun integroidaan useita siruja tai siruja, joilla on vaihtelevat lämpöominaisuudet.

"Aina kun asetat useita muotit alustalle tai välilevylle, se on haastavaa", sanoo Vik Chaudhry, vanhempi johtaja, tuotemarkkinointi ja liiketoimintakehitys Amkor-tekniikka. "Näemme myyjien laskevan ei vain 3 tai 4, vaan 8 tai 10 tai 12 kuolia. Miten jaat sen lämmön kaikkialle?"

Kuva 1: Simuloidaan lämmönpoistoa lämpöpareissa. Lähde: Ansys
Kuva 1: Simuloidaan lämmönpoistoa lämpöpareissa. Lähde: Ansys

Heterogeeninen integraatio riippuu kyvystä poistaa tehokkaasti lämpöä, mikä varmistaa, että moduulin sisällä olevat tiheästi pakatut muotit pitävät hyväksyttävät lämpötilat luotettavan toiminnan varmistamiseksi. IEEE:n heterogeenisen integraation etenemissuunnitelma tunnistaa useita kehitystarpeita, mukaan lukien edistyneet mallinnustekniikat lämmönvirtauksen ennustamiseksi ja hallitsemiseksi, uudet materiaalit, joilla on sekä korkea lämmönjohtavuus että alhainen sähkönjohtavuus, sekä uudet jäähdytysratkaisut, jotka voidaan integroida saumattomasti monimutkaisiin pakkauksiin.

Terminen epäsopivuus
Materiaalivalinnat ovat kriittisiä lämmönhallinnan kannalta heterogeenisessä integraatiossa. Kun komponentit, joilla on erilaiset lämpölaajenemiskertoimet (CTE) lämpenevät ja jäähtyvät, nämä materiaalit laajenevat ja supistuvat eri nopeudella. Tämä voi aiheuttaa mekaanisia rasituksia, jotka vaarantavat sirujen eheyden, heikentävät sidoksia, jotka yhdistävät ne välikappaleisiin tai muihin substraatteihin, ja vaikuttavat laitteen yleiseen toimivuuteen.

Materiaalien käyttäminen samankaltaisilla CTE:illä auttaa vähentämään näitä jännityksiä ja vähentämään ennenaikaisen epäonnistumisen riskiä sekä muita lämmön aiheuttamia vaikutuksia, kuten kiihtynyttä vanhenemista, elektronien liikkuvuuden vähenemistä tai analogisten tai optisten signaalien ajautumista.

"CTE on luultavasti ykköshaaste edistyneille pakkauksille, enkä usko, että kukaan on ymmärtänyt sitä täysin", sanoo David Fromm, COO ja suunnittelujohtaja Promex Industries. ”Käsimme CTE:n kanssa kolmiulotteisessa mittakaavassa tavoilla, joita emme ole koskaan ennen nähneet, ja nämä osien vääntymiseen tai rikkoutumiseen liittyvät ongelmat ovat todella haastavia. Jotkut yritykset saattavat selvittää sen tietylle prosessille, ja sitten materiaalit muuttuvat, laitteiden koot muuttuvat ja yhtälö muuttuu. Ja sitten sinun täytyy selvittää se uudelleen."

Yksinkertaisesti sanottuna heterogeeninen integrointi edellyttää perustavanlaatuista ymmärrystä jokaisen materiaalin lämpölaajenemisominaisuuksista, jotka voivat viime kädessä muokata pakatun laitteen luotettavuutta ja tuottoa. Ja se on vain osa ongelmaa. Edistyksellinen pakkaus edellyttää ymmärrystä siitä, mitä muuta on sirun tai sirun läheisyydessä, kuinka näitä muita elementtejä käytetään, ja kaikki tämä on mallinnettava ja simuloitava yhdessä käyttämällä realistista työmäärää. Tämä ongelma vaikeutuu huomattavasti, kun laskentatarpeet muuttuvat, kuten palvelinkeskuksissa, joissa generatiivinen tekoäly on merkittävästi lisännyt käsiteltävän datan määrää, mikä on johtanut prosessorien ja muistien korkeampaan käyttöön.

"Aina on ollut jonkin verran lämpöanalyysiä, mutta se tehtiin lopussa vain sen varmistamiseksi, että mikään ei riistäytynyt käsistä", sanoo Marc Swinnen, tuotemarkkinoinnin johtaja Ansys. ”Voit kohdistaa tiettyyn risteyslämpötilaan, ja jos se oli yhteensopiva, se oli niin yksinkertaista. Mutta nyt monisuulakejärjestelmissä sinun on tehtävä se RTL-lattiasuunnitteluvaiheessa. Sinulla on oltava jonkinlainen käsitys näiden kunkin sirun tehosta, jotta kahta sirua, jotka kuumenevat samalla toimintatavalla, ei asetu vierekkäin tai päällekkäin . Se tuhoaa suunnittelusi."

Takaisin piirustuspöydän ääreen
Koska teollisuus kamppailee heterogeenisen integraation etenemissuunnitelman erilaisten haasteiden kanssa, lämmönhallinta ei ole enää jälkikäteen. Se on siirtynyt vasemmalle suunnittelun läpi valmistusprosessissa ja ulos alalle, jossa piirin sisäiset näytöt voivat arvioida ja säätää kaikkea osioista eri sirujen ja sirujen priorisointiin.

"Paholainen on yksityiskohdissa", Fromm sanoo. "Näillä näennäisesti pienillä suunnittelu- ja integrointipäätöksillä voi olla valtava vaikutus siihen, pystytkö edes rakentamaan haluamaasi, saati sitten rakentamaan sen tuoton ja tuotteen luotettavuudella loppupäässä. Oikeiden materiaalien valinta, pinoamisen ja prosessin kulun ajatteleminen ovat kaikki kriittisiä.

Tämä merkitsee perustavanlaatuista muutosta yhä useammissa malleissa datakeskuksista kulutuselektroniikkaan ja yhä itsenäisempiin ajoneuvoihin. Koska heterogeeniset elementit pakataan yhteen tuulettimet pilareiden kanssa, 2.5Dja varsinkin sisällä 3D-IC- suunnitelmia, lämpöpolkuja on kartoitettava yhä yksityiskohtaisemmin. Väärin tehtynä tämä voi vahingoittaa koko pakettia, joka on täynnä useita siruja/siruja, jolloin jopa ongelman lähteen löytäminen voi olla kallista.

"On tarpeen suunnitella lämpömekaanisia rajoituksia sekä alusta- ja kokoonpanotekniikkaa", sanoo George Orji, CHIPS National Advanced Packaging Manufacturing Program (NAPMP) -tutkija. "Kehittynyt pakkaus ei salli uudelleentyöstämistä, joten meidän on tehtävä monoliittiset sirusuunnittelumenetelmät edistyneille pakkauksille."

Heterogeenisesti integroitujen järjestelmien monimutkaisuus vaatii monialaista lähestymistapaa suunnitteluun. Tämä on monimutkaista asiaa, ja yritykset saada tämä lähestymistapa toimimaan eivät ole uusia, ja se epäonnistui tasomaisen skaalauksen edessä. David Fried, yrityksen varatoimitusjohtaja Lam Research, sanoi äskettäisessä paneelikeskustelussa, että IBM kokeili heterogeenista 3D-integraatiota 25 vuotta sitten ollessaan paikalla. "Ajattelimme, että voisimme koota siihen monia prosessikomponentteja", hän sanoi. "Mutta jotkut suurimmista haasteista olivat suunnittelun ja EDA:n puolella, osioimalla, mitä teknologiaa käytetään, kuinka segmentoida järjestelmän eri komponentit eri siruille ja sitten palata takaisin ja integroida ne uudelleen. Suunnittelun ja suunnittelun optimoinnin on oltava olemassa, jotta tämä toimisi."

Sen jälkeen on muuttunut siruteollisuuden vaihtoehdot loppuneet. Sirujen kehittäminen kehittyneimmissä solmuissa on tulossa liian kalliiksi, ja sitä rajoittaa liian hiusristikko. Mutta tämä on silti vaikeaa työtä.

Kehittyneiden materiaalitieteiden ja tietokoneavusteisten suunnittelutyökalujen synergistiset tekniikat ovat yhä ratkaisevampia suunnittelijoiden taakan keventämiseksi, varsinkin kun sirukokoonpanot muuttuvat monimutkaisemmiksi ja integroitu toiminnallisuus lisääntyy. "Tässä meillä on vielä tehtävää", Ansys' Swinnen lisää. ”Kuinka ratkaisemme tämän tavalla, joka ei edellytä jokaisen suunnittelijan olevan lämmön ja sähkömagneettisten häiriöiden asiantuntija ja mekaniikkaasiantuntija? On epärealistista odottaa sitä suunnitteluyhteisöltään."

Näiden rajoitusten myötä tarvitaan innovaatioita useissa suunnitteluprosessin keskeisissä osissa. Tiheästi integroitujen sirujen lämmöntuotannon monitahoisuus on tiedostettu, joten on välttämätöntä käsitellä vakaan tilan lisäksi myös ohimeneviä lämpötapahtumia, jotka perustuvat suurelta osin käyttötapauksiin tai työkuormiin. Heterogeenisen integraation etenemissuunnitelma sisältää strategioita, kuten 3D-lämpörajapintamateriaalit ja CTE-yhteensopivat lämmönlevittimet tasaisen lämmönjaon varmistamiseksi.

"Useita muotteja käytettäessä sinulla on useita lämpövaikutusten lähteitä, useita mekaanisia gradientteja ja lämpötilagradientteja", sanoo Manuel Mota, vanhempi tuotemarkkinointipäällikkö Synopsys. "Kaikki tämä on otettava huomioon suunnitteluvaiheessa."

Lämpönäkökohtien sisällyttäminen suunnitteluprosessiin on vaatimus minkä tahansa monimutkaisen puolijohdelaitteen käytännön toteutuksessa. Kyse ei ole vain oikeiden materiaalien tai komponenttien tunnistamisesta. Se on myös visio siitä, kuinka ne kaikki toimivat yhdessä kentällä.

Kun insinöörit pienentävät elektronisten laitteiden muotokerrointa ja lisäävät niiden suorituskykyä, lämpökuori kiristyy merkittävästi. Lämpöprofiilien kattava hallinta eri toimintatiloissa hyödyntäen viimeisimpiä lämmönlevitin- ja lämpörajapintamateriaaleja on välttämätöntä laitteen eheyden ja suorituskyvyn ylläpitämiseksi sen aiotun elinkaaren ajan.

"Lämpö on ykkösrajoitus integraatiotiheydelle", Swinnen sanoo. ”Sirujen pinoaminen on helppoa. Voit valmistaa sen ja voit suunnitella sen, mutta se ei koskaan toimi, koska se kuumenee liian kuumaksi. Lämmöstä on siis tullut keskeinen osa jokaisen 3D-IC-sirun suunnittelijan huolenaiheita.

Lämpöhaasteen ratkaiseminen heterogeenisessa integraatiossa edellyttää eri materiaalien yhdistämistä, kuten puolijohteita, joilla on alhaisempi CTE, kuten pii, metallien, kuten kuparin tai alumiinin, kanssa lämmön poistamiseksi tehokkaasti. Valitettavasti tämä materiaaliyhdistelmä johtaa usein vääntymiseen, halkeamiin, juotoskuormituksen nousuun ja laitteiden vikaantumiseen odotettua aikaisemmin. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi tarvitaan uusia materiaaleja, joilla on yhteensopivia ominaisuuksia.

"Nämä substraattimateriaalit kehittyvät todennäköisesti hitaammin kuin rajapintamateriaalit, liimat, epoksit ja niin edelleen", Fromm sanoo. "Se riippuu prosessiolosuhteista ja siitä, kuinka hallitset niitä. Voimme olla parempia prosessointipuolella on työskennellä liiman valmistajien kanssa lämpötilan muutosten ymmärtämiseksi ja sitten suunnittelun tasolla ymmärtääksemme, kuinka kaikki nämä pinot voivat kehittyä, kun otetaan huomioon lämpötilan muutokset.

Materiaaliinnovaatioita
Lämpöongelmat ulottuvat paljon pidemmälle kuin vain sirun toiminta. Lämpö on ongelma myös valmistuspuolella. Kehittyneen pakkauksen sisällä olevien sirujen on selviydyttävä kokoonpanosta ja valmistuksesta, joissa jotkut samoista CTE-ongelmista voivat tulla ongelmallisia.

Harkitse esimerkiksi kollektiivista die-to-wafer (CoD2W), joka käyttää lämpöpuristusliitosta meistin kiinnittämiseen kiekkoon. "CoD2W-prosessissa on tilanteita, joissa eri suuttimet tulevat eri lähteistä, ja niillä voi olla eri korkeus tai eri paksuus", sanoo Rama Puligadda, edistyneiden teknologioiden tutkimus- ja kehitystoiminnan johtaja. Brewer Science. ”Kun täytät kantoalustan näillä meistillä, on erittäin vaikea tietää, tulevatko kaikki meistit kosketukseen kohteen kanssa liimauksen aikana. Kiinnitysliiman mekaaniset ominaisuudet on suunniteltu siten, että korkeampi suulake pääsee hieman upotettua liimauksen aikana, mikä mahdollistaa kaikkien muottien hyvän kontaktin kohdekiekon kanssa.

Se herättää erilaisia ​​ongelmia. "Materiaaliemme haasteita ovat eri muotin lämpötilarajoitukset", Puligadda sanoi. ”Meidän on varmistettava, että materiaalien liimaukseen käytettävät lämpötilat eivät ylitä minkään pakkaukseen integroitavan lastun lämpörajoituksia. Lisäksi voi olla joitain myöhempiä prosesseja, kuten uudelleenjakokerroksen muodostus tai muovaus. Materiaaliemme on kestettävä nämä prosessit. Niiden on selviydyttävä kemikaaleista, joiden kanssa he joutuvat kosketuksiin pakkausprosessin aikana. Pakkauksen mekaaniset jännitykset tuovat lisähaasteita materiaalien kiinnittämiseen.

Kehitteillä on erilaisia ​​materiaaleja, jotka tarjoavat erinomaisen lämmönjohtavuuden ja sähköeristyksen. Nämä äskettäin suunnitellut lämpörajapintamateriaalit (TIM) tarjoavat tehokkaat lämmönjohtavuusreitit sirun ja sen jäähdyttimen välillä häiritsemättä sirun suorituskykyä. TIM:issä ei ole vain parannettu lämmönjohtavuus, vaan ne myös vastaavat pieniä vaihteluita, jotka johtuvat epätasaisesta lämmöntuotannosta sirun pinnalla.

"Lämmönhallinta vaatii uusia lämpömateriaaleja sekä uusia piiritopologioita, jotka käyttävät edistyneitä substraatteja ja heterogeenista integraatiota", Orji sanoo. "Koska lastut on pakattu niin lähelle toisiaan, kyky levittää ylimääräistä lämpöä on hyvin rajallinen."

Kuva 2: Yksityiskohtainen kuva hiukkasilla täytetystä polymeerin lämpörajapintamateriaalista. Lähde: Amkor
Kuva 2: Yksityiskohtainen kuva hiukkasilla täytetystä polymeerin lämpörajapintamateriaalista. Lähde: Amkor

Ihannetapauksessa näissä uusissa materiaaleissa on vahvat kovalenttiset sidokset ja tasapainoiset anionikationimassat, jotka muistuttavat timantista löytyvää mutkatonta atomirakennetta. Tunnettuja materiaaleja tässä luokassa ovat timantit sekä yhdisteet, kuten berylliumoksidi, alumiininitridi, boorinitridi ja jossain määrin piinitridi. Lämmönjohtavuusominaisuuksistaan ​​huolimatta nämä materiaalit asettavat valmistushaasteita juuri niiden lujuuden tarjoavien sidosten vuoksi, mikä edellyttää esimerkiksi korkean lämpötilan sintrausprosesseja halutun tiheyden saavuttamiseksi. Poikkeuksena on timantti, joka ei sovellu sintraamiseen.

Yksi tapa hyödyntää näiden materiaalien etuja niiden käsittelyhaasteista huolimatta on komposiittien hyödyntäminen. Esimerkiksi alumiininitridin sisällyttäminen epoksikomposiittiin saa osittain lämpökäsittelyn edut, vaikka se ei vastaa kiinteän keraamisen vastineen johtavuustasoa. Tämä materiaaliominaisuuksien sekoitus on ratkaisevan tärkeä elektroniikkapakkauksissa, joissa on toivottavaa saada erinomainen sähköjohdin, joka vetää tarpeeksi lämpöä pois sirun ytimistä estääkseen signaalin suorituskyvyn kompromisseja.

Äärimmäisestä kovuudestaan ​​tunnettu timantti erottuu esimerkillisenä lämmönjohtimena ja eristimenä. Polymeerimateriaalit, kuten teflon (polytetrafluorieteeni tai PTFE), vaikkakin heikommin johtavat kuin keramiikka tai timantti, ylittävät silti monet muovit kyvyssään johtaa lämpöä ja tarjoavat luotettavan sähköeristyksen. PTFE on riittävän tehokas käytettäväksi päällystysmateriaaleina kuumuutta vaativissa sovelluksissa, kuten keittiövälineissä.

Lasilla, posliinilla ja muulla tiheällä keramiikalla on nämä eristävät ja lämmönjohtavat ominaisuudet. Ne tarjoavat käytännöllisiä ratkaisuja erityisesti tapauksissa, joissa lämmön hallintaan tarvitaan myös erinomaista sähköeristettä. Alumiininitridiä (AlN) käytetään eristeenä puolijohdelaitteessa, joka muodostaa sillan muottien ja lämmönsiirtokomponenttien välisen raon. Vaikka AlN ei ole yhtä lämpöä johtava kuin berylliumoksidi, se tarjoaa turvallisemman ja kustannustehokkaamman vaihtoehdon. Lisäksi AlN ylittää tavallisimmat eristeet, kuten kiille, polyimidi ja alumiinioksidi lämmönhallinnassa.

Synteettinen safiiri ansaitsee huomiota myös sen kohtuuhintaisuuden ja eri muotoihin muovattavuuden vuoksi, mikä tekee siitä toisen arvokkaan toimijan puolijohdepakkaustilassa. Jokaisella näistä materiaaleista on ainutlaatuisia etuja pakkausten suunnittelussa, jossa lämmön hallinta elektronisen suorituskyvyn heikentämättä on ensiarvoisen tärkeää.

Vaikka edistyneet materiaalit, kuten timantti ja alumiininitridi, ovat eturintamassa puolijohdelaitteiden lämpöhaasteiden ratkaisemisessa, kaikki ratkaisut eivät vaadi eksoottisia tai jäykkiä komponentteja. Lämpörasvat ja -liimat toimivat sidekudoksena elektronisissa pakkauksissa, jotka täyttävät pieniä aukkoja tai pinnan epätasaisuuksia ja helpottavat lämmönsiirtoa eri topografisten komponenttien välillä. Niiden kyky mukautua pintoihin on tärkeä täydennys vanhemmille lämmönhallintaratkaisuille ja muodostaa kokonaisvaltaisen lähestymistavan lämmönpoistoon. Näiden materiaalien parantamiseen keskittyen tutkijat pyrkivät parantamaan niiden lämmönjohtavuusominaisuuksia tehden niistä tehokkaampia kumppaneita lämmönhallinnan paradigmassa.

"Lämpörasvat ja lämpöliimat ovat lämpöä johtavia", lisää Fromm, "mutta verrattuna materiaaleihin, kuten tyypilliseen keramiikkaan, jotka johtavat lämpöä, ne ovat kauheita johtimia kertoimella kymmenen. Nämä materiaalit eivät ole niin hyviä, ja siihen on fysikaalisia ja kemiallisia syitä. Siellä on paljon saavutettavaa, ja siinä tilassa tapahtuu paljon työtä."

Katse eteenpäin
Kun uudet materiaalit tasoittavat tietä lämpökevennykselle, kehitetään myös uusia innovatiivisia jäähdytystekniikoita. Pii-mikrokanavat, jotka ovat substraatteihin syövytettyjä mikromittakaavaisia ​​reittejä, voivat ohjata jäähdytysnesteitä suoraan hotspottien sydämeen. Tämä suorajäähdytysmenetelmä on parempi kuin perinteiset jäähdytyselementit, mutta tarjoaa haasteita suunnittelussa, kokoonpanossa ja luotettavuudessa.

Samoin suljetun kierron nestejäähdytysjärjestelmien kehittäminen voisi mahdollistaa komponenttien pysymisen viileinä ilman ilmavirtausmenetelmien asettamia rajoituksia. Nämä järjestelmät tarjoavat lupauksen viileämmästä käyttölämpötilasta ilman lämpökuristuksen uhkaa, mutta nestejäähdytysjärjestelmien suunnittelussa ja prosessien käsittelyssä on paljon tehtävää.

Toinen vaihtoehto on yksinkertaisesti kääntää pinotun muotin rakenne, joten sen sijaan, että muisti asetetaan logiikan päälle, logiikka asetetaan muistin päälle ja jäähdytyselementti päälle. Ensinnäkin Winbond ehdotti tätä räätälöityjen ultra-bandwidth element (CUBE) -teknologian avulla, joka on korkean suorituskyvyn lähestymistapa, joka pinoaa SoC-ylämuotin suoraan muistiin, joka sitten kiinnitetään substraattiin piiläpivientireikien avulla. Lähestymistapa, mukaan CS Lin, markkinointijohtaja klo Winbond, kuluttaa vähemmän tehoa, mikä puolestaan ​​vähentää lämpöä. Lisäksi se mahdollistaa lämmön poistamisen suoraan sen sijaan, että se kanavoittaisi jonkin heterogeenisten komponenttien labyrintin läpi.

Toinen vaihtoehto on käyttää tekoälyn tuottamaa reaaliaikaista lämmönhallintaa. Algoritmit voivat nyt tarkkailla lämpötiloja eri sirujen paikoissa ohjaten jäähdytysresursseja dynaamisesti ja varmistaen optimaalisen suorituskyvyn ylittämättä punaista lämpöviivaa. Esimerkiksi ProteanTecs julkaisi juuri datakeskukseen suunnatun ratkaisun, jonka se sanoo voivan vähentää palvelimien tehoa vähentämällä sirujen suojaamiseen tarvittavaa suojanauhaa ylikuumenemiselta. Tämä lähestymistapa perustuu muutosten seurantaan sirun sisällä ja säätöjen tekemiseen tarvittaessa.

Synopsysilla ja Siemens EDA:lla on myös ratkaisuja erilaisten aktiivisuuden ja lämpötilan muutosten seuraamiseen sisäisten antureiden avulla. Mahdollisuus saada lukemat pakkauksen sisältä telemetrialla on yhä tärkeämpi osa lämmön hallinnassa.

"Sinulla on sirujen mekaaninen rakenne siruissa ja välilevyissä, joissa on tuhansia tai miljoonia mikrokuoppia, ja ne kaikki laajenevat ja supistuvat sirun lämmetessä", lisää Swinnen. "Lämpökarttasi mukaan sähkön eheyden on mukauduttava paikalliseen lämpötilaprofiiliin reaaliajassa. Voit laskea kuinka paljon virtaa siru tuottaa, mutta mikä lämpötila sen saa aikaan, riippuu. Istuuko se kylmällä lautasella vai istuuko se auringossa Saharassa? Sama siru ja sama toiminta voi johtaa hyvin erilaisiin lämpötiloihin ympäristöstään riippuen."

Lisäksi faasimuutosmateriaalien, jotka absorboivat lämpöä tilaa muuttamalla, tutkimus lupaa passiivista mutta tehokasta lämpötilan säätöä. Lisäksi biologisten jäähdytysjärjestelmien tutkiminen, jossa yritetään jäljitellä ihmiskehon vastetta lämmölle, ennustaa tulevaisuutta, jossa laitteemme voivat haihduttaa lämpöä yhtä intuitiivisesti kuin hikoilemme.

Yhteenveto
Puolijohdeteollisuuden jatkaessa suorituskyvyn ja integroinnin rajojen työntämistä kehittyneiden pakkausten lämmönhallinta on edelleen haaste. Spektrin toisella puolella ilmaantuu kasvavat termiset monimutkaisuudet, kun yritykset pyrkivät kohti tiheämmin pakattuja monisirumoduuleja. Päinvastoin materiaalitieteiden ja innovatiivisten jäähdytystekniikoiden edistysaskeleet pyrkivät lievittämään tästä aiheutuvaa lämpörasitusta. Molempia vaaditaan monimutkaisten lämpöhaasteiden ratkaisemiseksi, mutta vielä on paljon työtä tämän ratkaisemiseksi johdonmukaisella ja ennustettavalla tavalla.

- Ed Sperling osallistui tähän raporttiin.

Aiheeseen liittyvä lukeminen
Terminen aiheuttaman stressin hallinta siruissa
Heterogeeninen integraatio ja lisääntyvä tiheys kehittyneissä solmuissa luovat monimutkaisia ​​ja vaikeita haasteita IC:n valmistukseen ja pakkaamiseen.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Semi Engineering