Lustų aušinimo technologija

Kuriant puslaidininkinę įrangą, įrangos inovacijos ir technologijų tobulinimas visada susidurs su įvairiais sunkumais ir problemomis. Mažas tranzistorių skaičius gali neturėti didelės įtakos patikimumui, tačiau milijardų tranzistorių generuojama šiluma turės įtakos patikimumui. Didelis panaudojimas padidins šilumos išsklaidymą, tačiau šilumos tankis paveiks kiekvieną pažangų mazgo lustą ir paketą, kurie naudojami išmaniuosiuose telefonuose, serverių lustuose, ar/vr ir daugelyje kitų didelio našumo įrenginių. DRAM išdėstymas ir našumas dabar yra pagrindiniai dizaino aspektai.

Be DRAM, šilumos valdymas tapo labai svarbus vis daugiau lustų. Tai vienas iš vis daugiau tarpusavyje susijusių veiksnių, į kurį reikia atsižvelgti visame kūrimo procese. Pakuočių pramonė taip pat ieško būdų, kaip išspręsti šilumos išsklaidymo problemą. Veikimui labai svarbu pasirinkti geriausią pakavimo būdą ir į jį integruoti lustus. Komponentai, silicis, TSV, variniai stulpeliai ir kt. turi skirtingą šiluminio plėtimosi koeficientą (TCE), kuris turės įtakos surinkimo išeigai ir ilgalaikiam patikimumui.

TIM pasirinkimas:

Skiedrų pakuotėje daugiau nei 90 procentų šilumos iš lusto viršaus į radiatorių išmetama per pakuotę, kuri dažniausiai yra anoduotas aliuminio substratas su vertikaliais pelekais. Tarp lusto ir pakuotės dedama didelio šilumos laidumo šiluminės sąsajos medžiaga (TIM), kuri padeda perduoti šilumą. Naujos kartos „Tim“, skirtą CPU, sudaro lakštinio metalo lydinys (pvz., indis ir alavas) ir sidabrinė sukepinta alavo, kurių laidumo galia yra atitinkamai 60w/mk ir 50w/mk.

Mikrolusto aušinimo kanalas:

Dabar Šveicarijos mokslininkai pagaliau rado geresnį būdą išrasti lustą, kuriam nereikia išorinio aušinimo. Puslaidininkyje integruoti mikrovamzdeliai aušinimo skystį nukreips tiesiai aplink tranzistorių, o tai ne tik labai pagerina lusto šilumos išsklaidymo efektą, bet ir taupo energiją bei padaro būsimus elektronikos gaminius ekologiškesnius. Šio integruoto aušinimo gamyba yra pigesnė nei ankstesnio proceso.

Pradinė pažangios pakuotės idėja yra ta, kad ji gali veikti kaip „Lego“ kaladėlės – mažus lustus, sukurtus skirtinguose proceso mazguose, galima surinkti kartu ir sumažinti šiluminių problemų. Tačiau našumo ir galios požiūriu atstumas, per kurį signalas turi būti perduodamas, yra labai svarbus, o grandinė, kuri visada yra atvira arba turi būti iš dalies tamsi, turės įtakos šiluminėms charakteristikoms. Padalyti formą į kelias dalis nėra taip paprasta, kaip atrodo, kad pagerintumėte našumą ir lankstumą. Kiekvienas paketo sujungimas turi būti optimizuotas, o viešosios interneto prieigos taškas nebeapsiriboja vienu lustu.

Apskritai, atsižvelgiant į plėtros tendenciją, DRAM lustai pagerina saugojimo tankį, sumažindami saugojimo lustų technologijos gamybos procesą. Sandėliavimo produktai ateityje vystysis didelio greičio ir didelės talpos kryptimi, o produktų našumas ir toliau gerės; Saugojimo produktų taikymo srityje kompiuteriai, 5g mobilieji telefonai, nešiojami įrenginiai ir sauga yra pagrindinės plėtros tendencijos tradicinėse taikymo srityse, o duomenų centrai, išmanieji namai ir išmanieji automobiliai yra pagrindinės plėtros tendencijos besiformuojančiose taikymo srityse. Todėl pakavimo pramonė ir toliau skatins lustų aušinimo technologijos tyrimus ir plėtrą.