TSMC mühendisleri, gelecek için önemli ve oldukça zor bir proje geliştirmek için mesai harcıyor.
Bildiğiniz üzere günlük hayatta kullandığımız elektronik cihazlarda çeşitli çipler kullanılıyor ve ısınma sorunlarıyla sık sık karşılaşıyoruz. En gelişmiş yarı iletken şirketlerinden olan TSMC ise VLSI sempozyumunda ısı yayılımıyla ilgili sorunlarla savaşmak için bazı araştırmalar yaptığını açıkladı.
Tayvanlı şirket, ısınma problemlerine karşı çip üzerinde sıvı soğutma tekniği üzerinde çalışıyor. Hedeflenen ise su kanallarını doğrudan çipin ana tasarımına entegre etmek.
Transistörler, gelişen üretim teknolojileri ve geliştirilen dikey 3D teknolojileriyle birlikte giderek daha fazla yoğunlaşmaya başlıyor. Bu da sıcaklık sorunlarını daha kritik hale getiriyor. TSMC’nin araştırmacıları, sıvının devreler arasında dolaşmasını sağlamak için çaba harcasa da bu oldukça riskli.
Bilindiği üzere çiplerin üzerinde standart olarak bir ısı yayıcı mevcut. Mevcut soğutma çözümleri ise bu katman ile doğrudan temas kuruyor. Yarı iletken devi, kontrollü laboratuvar koşullarında bazı testler yaptı. Burada bakırdan yapılmış, sahte bir yarı iletken (Termal Test Aracı) kullanıldı.
Şirket ayrıca üç tip su soğutma tasarımını test etti. Bunlardan ilki, doğrudan kendi dolaşım kanallarına sahip olan ve doğrudan sıvı soğutmalı bir çözümdü. İkincisine gelirsek, çipten su soğutma katmanına ısı taşıyan bir termal arayüz malzemesi (Silikon Oksit Füzyon) kullanıldı. Sonuncusu ise daha basit, daha ucuz bir sıvı metal çözümü için OX katmanı değiştirildi.
TSMC, en iyi çözümün 2.6 kW’a kadar ısı dağıtabilen ve 63C sıcaklık deltası sunan doğrudan sıvı soğutma yöntemi olduğunu söylüyor. İkincisi ise 2.3 kW’a kadar ısı yayan ve 83C’lik bir sıcaklık deltası sunan (Silikon Oksit Füzyon) tabanlı çözümdü.
Elbette bu araştırmaların sonuç vermesi yıllar alacak. Ancak TSMC mühendislerinin çabaları sonuç verirse bu son derece zor bir mühendislik başarısı olacak.
