New-Tech Magazine | Sep 2023 | Digital Edition

שנועד לפזר את החום שנפלט מהשבב; או במילים אחרות: ביישום. הרצנו את המודל ,) Flip - chip על שלושה שבבים מוטלים ( שלכל אחד פתרון קירור שונה. בתרחיש הראשון, מעטפת השבב קוררה בהולכת חום טבעית מחלקה העליון של האריזה, שהוא הקרוב ביותר לטרנזיסטורים. בתרחיש השני, נוספה מסגרת מתכת חיצונית לשיפור הולכת החום לחלקה העליון של האריזה. בתרחיש השלישי, הותקן פתרון קירור פעיל בחלקה העליון של האריזה. התרחיש הראשון והשני מדמים פתרונות קירור המשמשים במכשירים ניידים, בעוד שהתרחיש השלישי מדמה פתרונות קירור המשמשים במערכות מחשוב עתירות ביצועים, שבהן נעשה שימוש בפתרונות קירור יזום. בתרחיש הראשון, רוב החום שנוצר בטרנזיסטורים מפונה דרך חיבורי הביניים לכיוון חלקה העליון של האריזה שאליה מחובר השבב. במילים אחרות: פתרון הקירור הזה מוביל להתנגדות תרמית גדולה בטרנזיסטורים ולחימום עצמי של חיבורי הביניים. התרחיש השני והשלישי משפרים את הולכת החום לכיוון חלקו העליון של השבב ומובילים לירידה בשיעור , בהתאמה, בטמפרטורת 90% ו־ 40% השבב, במתח עבודה נתון, אך מקטינים רק במעט את החימום העצמי של מחברי הביניים.

תרומתה של כל שכבה להתנגדות התרמית של השבב. בשימוש ב־ :5 תמונה « כחומר הדיאלקטרי בכל השכבות, ההתנגדות התרמית הגבוהה ביותר נמדדה SiO2 , בשל עוביין ועל אף שקדחי המעבר מיושרים זה עם זה לכל גובה Mz בשכבות ) בשכבות 3.0( השבב. עם זאת, במעבר לשימוש בחומר עם מקדם דיאלקטרי נמוך הייתה התרומה הגדולה ביותר למוליכות החום של השבב. My , לשכבות My ה־ Imec קרדיט:

) הולכת חום טבעית דרך חומר a שלושה תרחישי קירור של השבב: ( :6 תמונה « ) הולכת חום טבעית דרך חומר האריזה, בעזרת מסגרת מתכת חיצונית b האריזה; ( ) פתרון קירור יזום המותקן ישירות על השבב. כמו כן, c לשיפור הולכת החום; ו־( נלקחה בחשבון ההתנגדות התרמית שהתקבלה בתוצאות הניסויים. Imec קרדיט:

כלי שימושי למיטוב ) STCO הטכנולוגיה (

מתקדמות יותר בשכבה המקומית, . כמו כן, Semi - damascene כמו שיטת אפשר להעריך שיטות ניתוב והזנת חשמל חלופיות – כמו אספקת חשמל בגב פרוסת הסיליקון – על ידי הזנת תצורות אריזה שונות במודל האריזה. בסיכומו של דבר, הקטנת צווארי החום התרמיים בשבב תוביל להגדלת ביצועי

המערכת. המודלים שהוצעו במאמר זה יסייעו בזיהוי המרכיבים הטכנולוגיים שיכולים להסיר את צווארי הבקבוק האלה. למודלים יהיה תפקיד מרכזי בתהליך מיטוב תכנון הטכנולוגיה התלת־ ) ולבסוף גם בתהליך מיטוב DTCO ממדי ( imec ) של STCO טכנולוגיית המערכת ( עבור שימושים מסוימים.

כפי שהוסבר במאמר זה, אפשר להשתמש בכל מודל בנפרד, בהתאם לגודל תהליך הייצור שבו מתעניינים. כך לדוגמה: אפשר להשתמש במודל תלת הממד של ניתוח ), כדי לפשט את FEM אלמנטים סופיים ( המבנה של חיבורי הביניים ולחקור את ההתנהגות התרמית של שיטות מטליזציה

53 l New-Tech Magazine