Novi poluprovodnici će omogućiti razvoj prvih, pravih 3D čipova

Septembra meseca ove godine, kompanije 3M i IBM su najavile, da te dve firme planiranju da se udruže u razvijanju posebnog lepka, koji će omogućiti da se poluprovodnici gusto pakuju u silikonske „kule“ (pogledati video). Cilj im je da naprave nove tipove materijala, koji bi omogućili da se naprave, po prvi put, komercijalni mikroprocesori sastavljeni od 100 ravni. Svaka ravan bi sadržala po jedan čip.

Kompanije IMB i 3M, razvijaju novi tip „elektronskog lepka“ koji će se koristi za pravljenje „kule“ sastavljene od poluprovodnika – 3D čip. Lepak, prikazan plavom bojom na slici, povezuje čak do 100 odvojenih čipova, a u isto vreme izvlači toplotu koja se stvara u njima, prilikom operativne upotrebe. Ova inovacija bi mogla da dovede do proizvodnje mikroprocesora koji su i do 1000 puta jači od današnjih PC čipova.

Ovaj nivo „pakovanja“ bi omogućio dramatično veći nivo integracije ili rečeno prostije, kompjuteri bi mogli biti znatno manji i jači nego što je to, sada, slučaj. To bi, praktično, značilo da bi procesori bili gusto pakovani sa memorijom i mrežnim uređajima, u svojevrsne „blokove“ silikona. Ovi blokovi bi tada predstavljali i do 1000 puta brže kompjuterske čipove, nego što imamo danas. Jasno je da bi sa tim poboljšanjem dobili, celu paletu novih, bržih i jačih uređaja – PC kompjutere, tablet kompjutere, smartphone uređaje…

Ovaj proizvod bi mogao da doprinese velikom napretku u današnjim pokušajima da se procesori pakuju vertikalno – poznato kao 3D pakovanje. Sadašnja istraživanja se bore sa nezgodnim tehničkim problemima koja, u stvari, onemogućuju pravi prelaz na trodimenzionalnu formu čipova. Na primer, novi tip lepljivog sredstva mora obezbediti dobru provodnost toplote kroz gusto pakovanje čipova i da, u isto vreme, obezbedi odvođenje, te iste toplote, van osetljivih delova, kao što su logička kola.

„Današnji čipovi, u sebi imaju te ‘3D’ tranzistore, ali u suštini, to su i dalje 2D čipovi sa vrlo ravnom strukturom.“ kaže Bernard Mejerson (Bernard Meyerson), pod predsednik istraživačkog sektora u kompaniji IBM. „Naši naučnici ciljaju da razviju materijale koji bi nam omogućili da zapakujemo ogromnu količinu ‘kompjuterske snage’ u novu kompjutersku formu – silikonski ’neboder’. Verujemo da možemo napraviti napredak u nivou pakovanja, i da stvorimo novi tip, klasu poluprovodnika koji mogu ponuditi veće brzine i nove mogućnosti. Što je još važnije, energetski zahtevi takvih procesora bi i dalje ostali dovoljno niski. To predstavlja jedan od ključnih zahteva za mnoge proizvođače kompjuterske i elektronske opreme. Ovaj zahtev je posebno značajan prilikom projektovanja uređaja kao što je smartphone ili tablet kompjuter.“

Cilj je spojiti sve „oblande“

Mnogi tipovi poluprovodnika, uključujući i one koji se koriste za serverske čipove, danas, zahtevaju pakovanje i povezivanje koje se može primeniti samo na pojedinačne čipove. Kompanije 3M i IBM planiraju da razviju lepljive smese koje bi mogle da se primene na celovite silikonske „oblande“, povezujući stotine, možda, i na hiljade čipova.

Po dogovoru, IBM će iskoristiti svoje iskustvo da bi razvio jedinstvene procese pakovanja poluprovodnika, a 3M  bi obezbedio svoje znanje i resurse u razvijanju i proizvodnji lepljivih materijala.

„Iskorišćavanjem zajedničkog znanja i resursa, 3M je vrlo zainteresovan za saradnju sa kompanijom IBM – liderom u tehnologiji razvoja poluprovodnika,“ kaže Harv Gindre (Herve Gindre), pod predsednik 3M odseka koji se bavi elektronskim materijalima. „3M je, kao kompanija, sarađivala godinama unazad sa IBM-om, i ova nova saradnja, naš postojeći odnos diže na novi nivo. Vrlo nam je drago da smo integralni deo inicijative koja će ostvariti ovako naprednu tehnologiju 3D pakovanja.“

Lepljivi (athezivni) materijali predstavljaju jedan od 46 glavnih tehnoloških platformi razvoja u kompaniji 3M. Njihovi dosadašnji proizvodi su uvek bili precizno projektovani prema potrebama mušterija i sve prisutni su – možete ih naći u različitim oblastima, od proizvodnje poluprovodnika pa sve do materijala koji se prave za upotrebu u svemirskim istraživanjima i poduhvatima.