Gelişmiş Paketlemede Isıyı Yönlendirmek

Gelişmiş Paketlemede Isıyı Yönlendirmek

Kaynak Düğüm: 3070119

Çoklu heterojen kalıpların bir pakete entegrasyonu, Moore Yasasını genişletmek ve performansı, güç verimliliğini ve işlevselliği geliştirmek için çok önemlidir, ancak aynı zamanda termal yükün nasıl yönetileceği konusunda önemli sorunları da gündeme getirmektedir.

Gelişmiş paketleme retikül boyutlu bir SoC'ye daha fazla işlevsellik sığdırmak için dijital devreleri daraltmak yerine, çeşitli bileşenleri giderek daha fazla dikey olarak istifleyerek, bir cihaza daha fazla özellik ve işlev paketlemenin bir yolunu sağlar. Bu, performansın ve gücün nasıl optimize edileceğine ilişkin sorunları gündeme getiriyor. Tek bir kalıpta sinyal yolları gerektiği kadar kısa olabilir ve alt tabaka ısıyı dağıtmada etkilidir. Ancak bir pakette birden fazla kalıp olduğundan, sinyallerin kat etmesi gereken mesafeyi azaltmak için alt tabakaların ve dielektriklerin daha ince olması gerekir ve bu da termal yayılımı sınırlar.

Bu, özellikle değişen iş yükleri ve kullanım durumları altında tahmin edilmesi zor olabilecek sıcak noktalara yol açabilir. Ve farklı termal özelliklere sahip birden fazla çip veya çiplet tek bir pakete entegre edildiğinde durum daha da kötüleşebilir.

Ürün Pazarlama ve İş Geliştirmeden Sorumlu Kıdemli Direktör Vik Chaudhry, "Bir alt tabakaya veya ara elemana birden fazla kalıp yerleştirdiğinizde bu zorlayıcı oluyor" diyor. Amkor Teknolojisi. “Satıcıların sadece 3 veya 4 değil, 8, 10 veya 12 kalıp koyduğunu görüyoruz. Bu ısıyı her yere nasıl dağıtıyorsunuz?”

Şekil 1: Termal çiftlerde ısı dağılımının simüle edilmesi. Kaynak: Ansys
Şekil 1: Termal çiftlerde ısı dağılımının simüle edilmesi. Kaynak: Ansys

Heterojen entegrasyon Bir modül içindeki yoğun şekilde paketlenmiş kalıpların güvenilir çalışma için kabul edilebilir sıcaklıkları korumasını sağlayarak, ısıyı etkili bir şekilde uzaklaştırma yeteneğine bağlıdır. IEEE'nin Heterojen Entegrasyon Yol Haritası, ısı akışını tahmin etmek ve yönetmek için gelişmiş modelleme teknikleri, hem yüksek termal iletkenliğe hem de düşük elektrik iletkenliğine sahip yeni malzemeler ve karmaşık paketlere sorunsuz bir şekilde entegre edilebilen yeni soğutma çözümleri dahil olmak üzere çeşitli gelişimsel ihtiyaç alanlarını tanımlar.

Termal uyumsuzluk
Malzeme seçimleri, heterojen entegrasyonda termal yönetim açısından kritik öneme sahiptir. Farklı termal genleşme katsayılarına (CTE) sahip bileşenler ısınıp soğudukça, bu malzemeler farklı oranlarda genişler ve büzülür. Bu, çiplerin bütünlüğünü tehlikeye atan, onları aracılara veya diğer alt tabakalara bağlayan bağları zayıflatan ve cihazın genel işlevselliğini etkileyen mekanik gerilimlere neden olabilir.

Benzer CTE'lere sahip malzemelerin kullanılması, bu gerilimlerin azaltılmasına yardımcı olur, bazı erken arıza riskinin yanı sıra hızlandırılmış yaşlanma, azalan elektron hareketliliği veya analog veya optik sinyallerde kayma gibi diğer termal olarak indüklenen etkileri azaltır.

COO ve mühendislikten sorumlu başkan yardımcısı David Fromm, "CTE muhtemelen gelişmiş paketleme için bir numaralı zorluktur ve kimsenin bunu tam olarak çözdüğünü sanmıyorum" diyor. Promex Endüstrileri. “CTE ile daha önce hiç görmediğimiz şekillerde üç boyutlu bir ölçekte ilgileniyoruz ve parçaların bükülmesi veya kırılmasıyla ilgili bu sorunlar gerçekten zorlayıcı. Bazı şirketler bunu belirli bir süreç için çözebilir ve ardından malzemeler değişir, cihaz boyutları değişir ve denklem değişir. Daha sonra tekrar çözmeniz gerekiyor."

Basitçe söylemek gerekirse, heterojen entegrasyon, paketlenmiş cihazın güvenilirliğini ve verimini nihai olarak şekillendirebilecek her malzemenin termal genleşme özelliklerinin temel bir şekilde anlaşılmasını gerektirir. Ve bu sorunun sadece bir kısmı. Gelişmiş paketleme, bir çipin veya çipletin yakınında başka nelerin bulunduğunun, bu diğer öğelerin nasıl kullanıldığının anlaşılmasını gerektirir ve tüm bunların, gerçekçi bir iş yükü olması beklenen şeyler kullanılarak birlikte modellenmesi ve simüle edilmesi gerekir. Üretken yapay zekanın işlenmesi gereken veri miktarını önemli ölçüde arttırdığı ve bunun sonucunda işlemcilerin ve belleklerin daha fazla kullanıldığı veri merkezlerinde olduğu gibi, bilgi işlem ihtiyaçları değiştiğinde bu sorun çok daha zor hale gelir.

Ürün pazarlama müdürü Marc Swinnen, "Her zaman belirli bir düzeyde termal analiz olmuştur, ancak sonunda hiçbir şeyin kontrolden çıkıp çıkmadığını kontrol etmek için yapıldı" diyor. Ansys. "Belirli bir bağlantı sıcaklığını hedefleyebilirsiniz ve eğer uyumluysa, bu kadar basitti. Ancak artık çoklu kalıp sistemlerinde bunu RTL kat planlama aşamasında yapmanız gerekecek. Aynı çalışma modunda ısınan iki çipin yan yana ya da üst üste yerleştirilmemesi için bu çiplerin her birinin güç çıkışının ne olduğu hakkında bir fikriniz olması gerekecek. . Bu, tasarımınızı mahvedecektir.”

Çizim tahtasına geri dön
Sektör, heterojen entegrasyon yol haritasındaki çeşitli zorluklarla boğuşurken, termal yönetim artık sonradan akla gelen bir düşünce değil. Tasarımdan üretime akışında sola kaymış ve devre içi monitörlerin bölümlendirmeden farklı yonga ve yongaların önceliklendirilmesine kadar her şeyi değerlendirip ayarlayabildiği alana doğru kaymıştır.

Fromm, "Şeytan ayrıntıda gizlidir" diyor. “Bu görünüşte önemsiz tasarım ve entegrasyon kararları, istediğiniz şeyi oluşturup oluşturamayacağınız üzerinde muazzam bir etkiye sahip olabilir; bunu daha sonraki verim ve ürün güvenilirliğiyle oluşturmak bir yana. Doğru malzemeleri seçmek, yığınları düşünmek ve süreç akışını düşünmek çok önemli."

Bu, veri merkezlerinden tüketici elektroniğine ve giderek otonom araçlara kadar artan sayıda tasarımda temel bir değişimi temsil ediyor. Heterojen elementler bir arada paketlendiğinden yelpaze çıkışları sütunlu, 2.5Dve özellikle 3D-IC Tasarımlarda termal yolların artan ayrıntılarla haritalanması gerekir. Yanlış yapılırsa bu, birden fazla çip/talaşla dolu paketin tamamına zarar verebilir ve sorunun kaynağını bulmak bile maliyetli olabilir.

CHIPS Ulusal Gelişmiş Ambalaj Üretim Programı (NAPMP) araştırma bilimcisi George Orji, "Alt katman ve montaj teknolojisinin yanı sıra termal mekanik kısıtlamalara da yönelik tasarım yapılmasına ihtiyaç var" diyor. "Gelişmiş paketleme yeniden çalışmaya izin vermiyor, dolayısıyla gelişmiş paketleme için yekpare çip tasarımı metodolojileri yapmamız gereken bir şey."

Heterojen olarak entegre edilmiş sistemlerin doğasında bulunan karmaşıklık, tasarıma çok disiplinli bir yaklaşım gerektirir. Bu karmaşık bir konu ve bu yaklaşımın işe yaraması yönündeki girişimler yeni değil ve düzlemsel ölçeklendirme karşısında başarısız oldu. David Fried, kurumsal başkan yardımcısı Lam Araştırma, yakın zamanda yapılan bir panel tartışmasında IBM'in 3 yıl önce kendisi oradayken 25 boyutlu heterojen entegrasyonu denediğini söyledi. "Süreç bileşenlerinin çoğunu bir araya getirebileceğimizi düşündük" dedi. "Ancak en büyük zorluklardan bazıları tasarım ve EDA tarafındaydı; hangi teknolojinin kullanılacağını, sistemin farklı bileşenlerinin farklı yongalara nasıl bölüneceğini ve sonra geri dönüp bunları yeniden entegre edeceğini ayırıyordu. Bunun işe yaraması için tasarımın ve tasarımın optimizasyonunun mevcut olması gerekiyor."

O zamandan bu yana değişen şey, çip endüstrisinin seçeneklerinin tükenmiş olmasıydı. En gelişmiş düğümlerde çip geliştirmek çok pahalı hale geliyor ve retikülün boyutu nedeniyle de çok kısıtlı hale geliyor. Ancak bu hala zor bir iş.

Tasarımcıların üzerindeki yükü hafifletmek için, ileri malzeme bilimlerini ve bilgisayar destekli tasarım araçlarını içeren sinerjik teknikler, özellikle çip konfigürasyonları daha karmaşık hale geldikçe ve entegre işlevsellik arttıkça giderek daha fazla önem kazanıyor. Ansys'ten Swinnen, "Burası hâlâ yapacak işlerimizin olduğu yer" diye ekliyor. “Her tasarımcının termal konusunda uzman, elektromanyetik girişim konusunda uzman, mekanik konusunda uzman olmasını gerektirmeyecek şekilde bunu nasıl çözeriz? Tasarım topluluğumuzdan bunu beklemek gerçekçi değil.”

Bu kısıtlamalarla birlikte tasarım sürecinin birçok önemli yönünde yenilik yapılması gerekliliği ortaya çıkıyor. Yoğun şekilde entegre edilmiş çiplerdeki ısı üretiminin çok yönlü doğası göz önüne alındığında, yalnızca sabit durumu değil, aynı zamanda büyük ölçüde kullanım senaryolarına veya iş yüklerine dayanan geçici termal olayları da ele almak zorunludur. Heterojen entegrasyona yönelik yol haritası, eşit ısı dağılımı sağlamak için 3D termal arayüz malzemeleri ve CTE uyumlu ısı dağıtıcılar gibi stratejileri içerir.

Kıdemli ürün pazarlama müdürü Manuel Mota, "Çoklu kalıplarla, birden fazla termal etki kaynağına, birden fazla mekanik gradyana ve sıcaklık gradyanına sahip olursunuz" diyor. Synopsus. "Bütün bunların tasarım aşamasında ele alınması gerekiyor."

Termal hususların tasarım sürecine entegre edilmesi, herhangi bir karmaşık yarı iletken cihazın pratik olarak gerçekleştirilmesi için bir gerekliliktir. Bu sadece doğru malzemeleri veya bileşenleri tanımlamakla ilgili değildir. Aynı zamanda sahada kolektif olarak nasıl işleyeceklerini de öngörüyor.

Mühendisler elektronik cihazların form faktörünü azaltırken performanslarını artırdıkça termal zarf önemli ölçüde daralır. En son ısı dağıtıcı ve termal arayüz malzemelerini kullanarak, farklı çalışma durumlarında termal profillerin kapsamlı yönetimi, amaçlanan yaşam döngüsü boyunca cihazın bütünlüğünü ve performansını korumak için gerekli hale gelir.

Swinnen, "Entegrasyon yoğunluğunun bir numaralı sınırlaması termaldir" diyor. “Çipleri istiflemek kolaydır. Üretebilirsin, tasarlayabilirsin ama asla işe yaramayacak çünkü çok ısınacak. Dolayısıyla termal, her 3D-IC çip tasarımcısının ilgilendiği konuların merkezi bir parçası haline geldi."

Heterojen entegrasyondaki termal zorluğun çözülmesi, ısıyı etkili bir şekilde dağıtmak için silikon gibi daha düşük CTE'lere sahip yarı iletkenler gibi farklı malzemelerin bakır veya alüminyum gibi metallerle bir araya getirilmesini gerektirir. Ne yazık ki, bu malzeme karışımı çoğu zaman eğrilmeye, çatlaklara, lehim çıkıntısının kalkmasına ve cihazların beklenenden daha erken arızalanmasına neden olur. Bu sorunların üstesinden gelmek için uyumlu özelliklere sahip yeni malzemelere ihtiyaç vardır.

Fromm, "Bu alt tabaka malzemeleri muhtemelen arayüz malzemeleri, yapıştırıcılar, epoksiler vb.'den daha yavaş gelişecektir" diyor. “Bu, süreç koşullarına ve bunları nasıl yönettiğinize bağlıdır. İşleme tarafında daha iyi olabileceğimiz nokta, sıcaklıktaki değişiklikleri anlamak için yapıştırıcı üreticileriyle birlikte çalışmak ve ardından tasarım düzeyinde, sıcaklıktaki bu değişiklikleri dikkate alarak tüm bu yığınların nasıl gelişebileceğini anlamak için yukarı yönde çalışmaktır."

Maddi yenilikler
Termal kaygılar çipin çalışmasının çok ötesine uzanıyor. Isı, üretim tarafında da bir sorundur. Gelişmiş bir paketin içindeki çiplerin, aynı CTE sorunlarından bazılarının sorunlu hale gelebileceği montaj ve üretime dayanması gerekir.

Örneğin, bir kalıbın bir levhaya tutturulması için termo-sıkıştırma bağlamayı kullanan kolektif kalıptan levhaya (CoD2W) düşünün. İleri Teknolojiler Ar-Ge Direktörü Rama Puligadda, "CoD2W sürecinde, farklı kalıpların farklı kaynaklardan geldiği ve farklı yüksekliklere veya farklı kalınlıklara sahip olabildiği durumlar vardır" diyor. Bira Bilimi. "Bir taşıyıcıyı bu kalıplarla doldurduğunuzda, birleştirme sırasında tüm kalıpların hedefle temas edip etmeyeceğini bilmek çok zordur. Kalıpla tutturulan yapıştırıcının mekanik özellikleri, daha uzun kalıbın bağlama sırasında hafifçe gömülmesine izin verecek şekilde tasarlanmıştır, bu da tüm kalıpların hedef levhaya iyi temas etmesini sağlar."

Bu farklı sorunları gündeme getiriyor. Puligadda, "Malzemelerimizin karşılaştığı zorluklar arasında farklı kalıpların sıcaklık sınırlamaları yer alıyor" dedi. "Malzemeleri yapıştırmak için kullanılan sıcaklıkların, pakete entegre edilen çiplerin herhangi birinin termal sınırlamalarını aşmadığından emin olmalıyız. Ek olarak, yeniden dağıtım katmanı oluşumu veya kalıplama gibi bazı sonraki işlemler de olabilir. Malzemelerimiz bu süreçleri atlatmak zorunda. Paketleme süreci şeması boyunca temas ettikleri kimyasallara dayanmaları gerekir. Paketteki mekanik gerilimler malzemelerin yapıştırılmasında ek zorluklar yaratıyor."

Üstün ısı iletkenliğinin yanı sıra elektrik yalıtımı da sunan bir dizi malzeme geliştirilmektedir. Bu yeni tasarlanmış termal arayüz malzemeleri (TIM'ler), çipin performansına müdahale etmeden çip ile soğutucusu arasında verimli ısı iletim yolları sağlar. TIM'ler yalnızca gelişmiş termal iletkenliğe sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda çipin yüzeyinde eşit olmayan ısı üretiminin neden olduğu dakika değişikliklerini de karşılıyor.

Orji, "Termal yönetim, yeni termal malzemelerin yanı sıra gelişmiş alt katmanlar ve heterojen entegrasyon kullanan yeni devre topolojileri gerektirecek" diyor. "Çipler birbirine çok yakın paketlendiğinden aşırı ısıyı yayma yeteneği çok sınırlı."

Şekil 2: Parçacık yüklü polimer termal arayüz malzemesinin ayrıntılı görünümü. Kaynak: Amkor
Şekil 2: Parçacık yüklü polimer termal arayüz malzemesinin ayrıntılı görünümü. Kaynak: Amkor

İdeal olarak bu yeni malzemeler, elmasta bulunan karmaşık olmayan atom yapısına benzer şekilde güçlü kovalent bağlar ve dengeli anyon-katyon kütleleri sergileyecektir. Bu kategoride tanınan malzemeler arasında elmasın yanı sıra berilyum oksit, alüminyum nitrür, bor nitrür ve bir dereceye kadar silikon nitrür gibi bileşikler bulunur. Bu malzemeler, termal iletim yeteneklerine rağmen, mukavemetlerini sağlayan bağlardan dolayı, örneğin istenen yoğunluğu elde etmek için yüksek sıcaklıkta sinterleme işlemlerini gerektirmesi nedeniyle üretim zorlukları ortaya çıkarmaktadır. Bunun bir istisnası, sinterlenmeye uygun olmayan elmastır.

İşleme zorluklarına rağmen bu malzemelerin faydalarından yararlanmaya yönelik bir yaklaşım, kompozitlerin kullanılmasını içerir. Örneğin, alüminyum nitrürün bir epoksi kompozit içerisine dahil edilmesi, katı bir seramik muadilinin iletkenlik seviyelerine uymamasına rağmen, termal kullanım avantajlarını kısmen yakalar. Malzeme özelliklerinin bu karışımı, sinyal performansından ödün verilmesini önlemek için çip çekirdeklerinden yeterli ısıyı çeken mükemmel bir elektrik iletkenine sahip olmanın istendiği elektronik ambalajlamada çok önemlidir.

Aşırı sertliğiyle tanınan Diamond, örnek bir termal iletken ve yalıtkan olarak öne çıkıyor. Teflon (Politetrafloroetilen veya PTFE) gibi polimerik malzemeler, seramik veya elmastan daha az iletken olmasına rağmen, ısıyı iletme ve güvenilir elektrik yalıtımı sağlama yetenekleri açısından hâlâ birçok plastiği geride bırakıyor. PTFE, pişirme kapları gibi yoğun ısı gerektiren uygulamalarda kaplama malzemesi olarak kullanılabilecek kadar etkilidir.

Cam, porselen ve diğer yoğun seramikler bu yalıtım ve ısı iletimi özelliklerini paylaşır. Özellikle ısıyı yönetmek için mükemmel bir elektrik yalıtkanının da gerekli olduğu durumlarda pratik çözümler sunarlar. Alüminyum nitrür (AlN), yarı iletken cihazlarda yalıtkan olarak kullanılır ve kalıplar ile ısı transfer bileşenleri arasındaki boşluğu doldurur. AlN, berilyum oksit kadar termal olarak iletken olmasa da daha güvenli ve daha uygun maliyetli bir alternatif sunuyor. Ek olarak AlN, termal yönetim açısından mika, poliimid ve alümina gibi daha standart izolatörleri geride bırakıyor.

Sentetik safir aynı zamanda satın alınabilirliği ve çeşitli formlara dönüştürülebilirliği nedeniyle de ilgiyi hak ediyor ve bu da onu yarı iletken ambalaj alanında başka bir değerli oyuncu haline getiriyor. Bu malzemelerin her biri, elektronik performansı engellemeden ısıyı kontrol etmenin çok önemli olduğu paketlerin tasarımında benzersiz avantajlar sunar.

Elmas ve alüminyum nitrür gibi gelişmiş malzemeler, yarı iletken cihazlardaki termal zorlukların üstesinden gelmede ön sıralarda yer alırken, tüm çözümler egzotik veya sert bileşenler gerektirmez. Termal gresler ve yapıştırıcılar, elektronik ambalajda bağ dokusu görevi görür, küçük boşlukları veya yüzey düzensizliklerini doldurur ve farklı topografyalara sahip bileşenler arasında ısı transferini kolaylaştırır. Yüzeylere uyum sağlama yetenekleri, daha sağlam termal yönetim çözümlerine önemli bir tamamlayıcı sağlayarak ısı dağıtımına kapsamlı bir yaklaşım oluşturur. Bu malzemeleri geliştirmeye odaklanan araştırmacılar, bunların termal iletkenlik özelliklerini geliştirmeyi ve onları ısı yönetimi paradigmasında daha etkili ortaklar haline getirmeyi hedefliyor.

Fromm şunu ekliyor: "Termal gresler ve termal yapıştırıcılar termal olarak iletkendir, ancak tipik bir seramik gibi termal olarak iletken olan malzemelerle karşılaştırıldığında bunlar on kat daha kötü iletkenlerdir. Bu malzemeler o kadar iyi değil ve bunun fiziksel ve kimyasal nedenleri var. Orada elde edilecek çok fazla avantaj var ve bu alanda çok fazla iş yapılıyor."

İleriye baktığımızda
Yeni malzemeler termal rahatlamanın yolunu açarken yenilikçi yeni soğutma teknikleri de geliştirilmektedir. Alt tabakalara kazınmış mikro ölçekli yollar olan silikon mikro kanalları, soğutucuları doğrudan sıcak noktaların kalbine yönlendirebilir. Bu doğrudan soğutma yöntemi, geleneksel soğutuculardan üstündür ancak tasarım, montaj ve güvenilirlik açısından zorluklar sunar.

Benzer şekilde, kapalı devre sıvı soğutma sistemlerinin geliştirilmesi, hava akışı yöntemlerinin getirdiği kısıtlamalar olmadan bileşenlerin soğuk kalmasına olanak tanıyabilir. Bu sistemler, termal kısma tehlikesi olmaksızın daha düşük bir çalışma sıcaklığı vaadi sunar, ancak sıvı soğutma sistemleri için hem tasarım hem de proses yönetimi konusunda yapılması gereken çok fazla araştırma vardır.

Diğer bir seçenek ise yığılmış kalıbın yapısını basitçe tersine çevirmektir, böylece belleği mantığın üstüne koymak yerine, mantık, üstte bir ısı emici ile belleğin üstüne konur. Winbond bunu, SoC üst kalıbını doğrudan belleğe istifleyen ve daha sonra silikon yoluyla alt tabakaya bağlanan yüksek performanslı bir yaklaşım olan özelleştirilmiş ultra bant genişliği elemanları (CUBE) teknolojisiyle bunu önerdi. Pazarlama yöneticisi CS Lin'e göre bu yaklaşım Winbond, daha az güç kullanır, bu da ısıyı azaltır. Ek olarak, ısının heterojen bileşenlerden oluşan bir labirent boyunca yönlendirilmesine izin vermek yerine, doğrudan uzaklaştırılmasına olanak tanır.

Diğer bir seçenek ise yapay zeka tarafından desteklenen gerçek zamanlı termal yönetimi kullanmaktır. Algoritmalar artık çip üzerindeki çeşitli konumlardaki sıcaklıkları izleyebiliyor, soğutma kaynaklarını dinamik olarak yönlendirebiliyor ve termal kırmızı çizgiyi geçmeden optimum performansı garantileyebiliyor. Örneğin ProteanTecs, veri merkezini hedefleyen ve çipleri aşırı ısınmadan korumak için gereken koruma bandı miktarını azaltarak sunuculardaki gücü azaltabileceğini söylediği bir çözümü kısa süre önce piyasaya sürdü. Bu yaklaşım, bir çip içindeki değişikliklerin izlenmesine ve gerektiğinde ayarlamaların yapılmasına dayanır.

Synopsys ve Siemens EDA'nın ayrıca dahili sensörler kullanarak farklı aktivite ve sıcaklık değişikliklerini izlemeye yönelik çözümleri de mevcut. Telemetri kullanarak bir paketin içinden okuma alabilmek, ısı yönetiminde giderek daha önemli bir bileşen haline geliyor.

Swinnen şunu ekliyor: "Çiplerin üzerindeki ve aracıların üzerindeki binlerce veya milyonlarca mikro çıkıntıya sahip mekanik bir yapıya sahipler ve bunların tümü çip ısındıkça genişliyor ve büzülüyor" diye ekliyor. “Termal haritanıza bağlı olarak güç bütünlüğünüzün gerçek zamanlı olarak yerel sıcaklık profiline uyum sağlaması gerekecek. Bir çipin ne kadar güç ürettiğini hesaplayabilirsiniz, ancak onu hangi sıcaklığa getirdiğine bağlıdır. Soğuk bir tabakta mı duruyor, yoksa Sahra'da güneşin altında mı duruyor? Aynı çip ve aynı aktivite, çevresine bağlı olarak çok farklı sıcaklıklara yol açabiliyor.”

Ek olarak, durumlarını değiştirerek ısıyı emen faz değiştiren malzemelere yönelik araştırmalar, pasif ancak güçlü bir sıcaklık düzenlemesi vaat ediyor. Dahası, insan vücudunun ısıya tepkisini taklit etmeye çalışan biyolojik soğutma sistemlerinin araştırılması, cihazlarımızın ısıyı bizim terlediğimiz kadar sezgisel olarak dağıtabileceği bir geleceğe işaret ediyor.

Sonuç
Yarı iletken endüstrisi performans ve entegrasyonun sınırlarını zorlamaya devam ederken, gelişmiş paketlemedeki termal yönetim zorlu olmaya devam ediyor. Spektrumun bir tarafında şirketler daha yoğun paketlenmiş çoklu çip modüllerine yöneldikçe artan termal karmaşıklıklar ortaya çıkıyor. Tam tersine, malzeme bilimlerindeki ve yenilikçi soğutma teknolojilerindeki ilerlemeler, ortaya çıkan termal gerilimi hafifletmeye çalışmaktadır. Her ikisinin de karmaşık termal zorlukları ele alması gerekiyor, ancak bunu tutarlı ve öngörülebilir bir şekilde çözmek için hala yapılacak çok iş var.

— Ed Sperling bu rapora katkıda bulunmuştur.

İlgili Okuma
Yongalarda Termal Kaynaklı Stresi Yönetme
Gelişmiş düğümlerde heterojen entegrasyon ve artan yoğunluk, IC üretimi ve paketleme için bazı karmaşık ve zor zorluklar yaratıyor.

Zaman Damgası:

Den fazla Yarı Mühendislik