IBM-ovi istraživači otkrivaju detalje novog načina hlađenja čipova

Racunalo.com foto

Kod današnjih računalnih čipova sve veća integracija elemenata uzrokuje veće generiranje topline. Toplina se odvodi putem rashladnih sustava koji se pričvršćuju na mikroprocesor pomoću specijalnog adhezivnog ljepila. Ljepilo je nužno kako bi se dva sustava spojila, ali ujedno predstavlja prepreku disipaciji topline.


Kako bi se poboljšalo provođenje topline, ljepilu su dodane keramičke mikročestice koje formiraju grozdove i unutar ljepila stvaraju „toplinske jostove“ između čipa i hladnjaka, čime se nadoknađuju nedostaci ljepila. Međutim čak su i ljepila s visokom koncentracijom keramičkih čestica neefikasna obzirom da konzumiraju i do 40 posto termalnog kapaciteta potrebnog za odvođenje topline s čipa.


IBM-ovi znanstvenici predstavili su novu tehnologiju za rješavanje opisanog problema. Proučavanjem načina na koji se ljepilo raspoređuje prilikom spajanja hladnjaka na čip znanstvenici su uočili da keramičke čestice u ljepilu formiraju oblik križa u kojem se nakuplja veća količina čestica nego u ostatku ljepila, čime se onemogućuje formiranje tanjeg sloja ljepila. Uzrok za to je tekući karakter ljepila koje kod primjene na površinu jednostavno slijedi putanju najmanjeg otpora. Pritom se keramičke čestice raspoređuju po dijagonalama putujući u suprotnim smjerovima te kao rezultat nastaje nakupljanje čestica koje je uslijed svog oblika poznatije pod imenom „čarobni križ“.


Kako bi se riješio ovaj problem, znanstveni tim projektirao je posebni uzorak većih i manjih kanala koji se granaju na površini i imaju funkciju identičnu kanalima za navodnjavanje, čime se regulira tok ljepila na mjestima gdje nastaje nakupljanje čestica. Na taj način postiže se homogeniji raspored čestica po površini, a time i manja debljina sloja ljepila.


Postignuti rezultati su impresivni: debljina paste smanjena je tri puta, a pritisak potreban za istiskivanje paste na površinu može se reducirati za otprilike jedak faktor. Primjena manjeg pritiska smanjuje rizik od oštećivanja osjetljivih komponenti i vodljivih staza u čipu tijekom procesa montaže komponenata. Kanali također omogućuju da se i s pastama veće gustoće čestica koje uslijed toga imaju bolju toplinsku vodljivost formiraju tanji slojevi čime se termalni otpor paste smanjuje znatno više od tri puta. Nova tehnologija omogućuje rashladnim sustavima koji se temelje na zračnom hlađenju da poboljšaju energetsku učinkovitost računala.


Radi daljnje optimizacije nove tehnologije kao i demonstracije njene primjenjivosti IBM-ov tim surađivao je s proizvođačem paste, tvrtkom Momentive Performance Materials, smještenom u Wiltonu, Sjedinjene Američke Države.


Zajedno s ostalim vodećim dobavljačima radi se na razvoju alata za proizvodnju površinskih kanala primjenom postojećih postupaka koji se koriste u proizvodnji čipova. Na taj način planira se uspostava opskrbnog lanca za masovnu proizvodnju komponenti na kojima će ova nova tehnologija biti implementirana.

Oglas
Oglas
Pretplatite se na BESPLATNE
Tjedni pregled najzanimljivijih tehnoloških informacija
Poveznica se otvara u novom prozoru
Sigurnosna provjera: Upišite rezultat  5+6=

KOMENTARI


Neprimjerene komentare, poveznice, reklamiranje/promoviranje i komentare koji tematski nisu vezani uz vijest odmah ćemo ukloniti.