染瞥攣チップをシャワ〖のように武やすImecの糠武笛禱窖
光礁姥ロジックICやパワ〖染瞥攣を跟唯よく武笛することは、チップの久銳排蝸を布げることとほぼ票屯に風かせない禱窖となる。叼絡なデ〖タセンタ〖では、サ〖バ〖を武笛する久銳排蝸の數がサ〖バ〖の久銳排蝸よりも絡きい、という附悸がある。染瞥攣チップの糠しい閉武禱窖をベルギ〖の染瞥攣甫墊疥Imecが倡券した。ICパッケ〖ジ柒を武笛するImecのこの閉武禱窖を疽拆する。∈セミコンポ〖タル試礁技∷
螟莢¨Herman Oprins、Imec肩扦甫墊鎊、怠常弄帴錢弄モデリングと刪擦禱窖么碰
鄂武か閉武か
デ〖タセンタ〖の排灰怠達を武笛することは擦呈に瓤鼻されることになる。坤腸面の排蝸のほぼ染尸が鄂丹を武やすことに蝗われていると斧姥もられている。しかし、排蝸を久銳する炳脫が籠えサ〖バ〖の泰刨が籠裁すると、すぐ嘎腸に茫してしまい、サ〖バ〖ル〖ムは鄂拇怠のファンを肋けるスペ〖スがなくなってしまう。武笛の肋彌燙姥を雇えると、閉武は海稿の沸貉弄な洛侖緘檬となりそうだ。
このため絡房デ〖タセンタ〖では鄂武から閉武へと渴んでいる。このためさまざまな敝獪禱窖が叫てきている。鼎奶するのは武笛饒を蝗うことだ。萎烯を肋けた垛擄饒が閉攣を瞥き、染瞥攣チップ懼に儡緬恨で木儡くっつける。この眷圭の風爬は、錢インタ〖フェイス亨瘟∈TIM∷を脫いるために辦年の錢鳥鉤を積ち、チップ山燙との粗で補刨耕芹ができてしまうことだ。潑に儡緬恨があると、錢を近殿する懼で塑碰の錢弄ボトルネックになり、武笛システムを呵努步する懼で痰渾できなくなる。そこで、閉攣をジェットで酷き燒ける數恕が銅跟かもしれない。チップの微燙を倡け、閉覺の武笛亨をチップに木儡コンタクトさせることによって、TIM錢鳥鉤を近殿できる。裁えて、僥數羹にジェット咀封を涂えると、チップ山燙に酷き燒けられる閉攣は、閉の叫庚と票じ補刨を瘦てる。
閉武の沸貉拉
この禱窖は、チップやスタックした3D-ICチップの微燙に武笛木儡酷き燒ける數及でありながら、ポリマ〖で甚賄するという你コストですませる禱窖である。カギとなる嬸尸は、チップに酷き燒けるシャワ〖ヘッドとなるようなノズルのアレイ嬸墑となる。
このノズルアレイは、ノズル覺に閉攣の掐り庚と叫庚を肋けておく。掐庚のチュ〖ブは郊哦嬸尸の掐り庚につながっており閉攣をノズルから酷き燒けられるようになっており、叫庚のチュ〖ブは、嘲へ徘き叫される閉攣を礁めるノズルにつながっている∈哭1∷。掐庚と叫庚での萎れの陵高侯脫でキャビティ嬸尸ができ、ここで萎攣がチップとコンタクトする。
哭1 3Dプリンタで侯るICパッケ〖ジの閉武笛達の們燙
悸は、この咀封武笛ソリュ〖ションは、kWクラスの絡排蝸パワ〖エレクトロニクスの絡房モジュ〖ル(30×50cm)で喇根を箭めてきた。チップあるいはパッケ〖ジレベルまで礁姥すると、ベアダイ武笛ソリュ〖ションが驢眶捏捌されてきたが、ほとんど光擦なソリュ〖ションに偽まっていた。Imecは、你コストながらも、3Dプリンティング禱窖をベ〖スとした錢跟唯が紊い禱窖を捏捌した。ノズルの絡きさはSiの腮嘿步禱窖は澀妥がない。倡庚仿が井さいほど錢潑拉は光くなるのは禍悸であるが、ノズルを奶冊する武寢を瞥くポンプの暗蝸を動くする澀妥があるため、馮渡殊偽まりの附唉が丸ることになる。裁えて、Imecはシミュレ〖ションと盧年禱窖が庭れているため、票屯な拉墻はmmサイズのノズルでも澆尸茫喇できるので、コストを布げることができる。
チップ武笛にはシャワ〖ヘッドはいくつあるべきか
ノズルの呵努な眶やノズルのピッチや木仿の呵努猛を刪擦するため、Imecの甫墊莢たちは8∵8cm2のテストチップでシミュレ〖ションした。ノズルが驢ければ驢いほど、補刨が布がり(哭2)、補刨プロファイルは堆辦になることがわかった。しかも、チップ燙姥が辦年の眷圭、ノズルの眶が驢ければ驢いほどノズル仿は井さくなる。井さな仿のノズルの眶が驢ければ、錢拉墻は猖簾される、すなわち錢鳥鉤が布がるが、その尸、ポンプのパワ〖が澀妥になる。
哭2 ポンプのパワ〖∈Wp∷が辦年なら、8∵8ノズルアレイを畝えると錢潑拉は稅下する
票屯に、萎翁を籠やせば、錢拉墻は紊くなるが、暗蝸はもっと光くなる。錢潑拉∈錢鳥鉤∷とポンプのパワ〖の粗のトレ〖ドオフを雇えると、mm2碰たりの1改笆懼のノズルを籠やすとエネルギ〖跟唯が光くなることがわかった。この馮蔡、1mm2ユニットセルあたりのノズルの木仿は拉墻が稅下する箕爬では眶紗ミクロンの認跋になる。このシミュレ〖ション馮蔡は、8∵8mm2のテストチップを侯瀾し、テスト脫咀封武笛達で澄千した。
武笛墻蝸の光い亨瘟とは
ノズル眶とノズル仿の聯買が澀妥な瀾隴禱窖に逼讀を第ぼすことになる。腮嘿なノズル仿だともっと光擦なプロセスが聯買昏となる。8∵8mm2のテストチップと、それの燃うノズル仿に灤して、3Dプリンタ禱窖が悸乖材墻な聯買昏となる。この禱窖の呵糠の渴步では、木仿100µm×1µmの認跋で菇隴をプリントすることができる。シリコンのプロセス禱窖では木仿10µm笆布の逢をあけるのにDRIE (Deep Reactive Ion Etching) 禱窖を蝗えば瀾侯できる。しかし、シリコンプロセス禱窖は戮の數恕に孺べコストが光い。その懼、ノズルの木仿をさらに井さくする澀妥がないことがシミュレ〖ションでわかっている。錢拉墻が稅下するからだ。
ポリマ〖瀾隴禱窖がシリコンプロセス禱窖よりも奧くできるが、これは票じ拉墻憚呈に圭っているだろうか々馮渡、ポリマ〖はシリコンよりも錢帕瞥唯がずっと你い。この馮蔡、錢鳥鉤、錢潑拉が礙い。このため、CuやAiのような錢帕瞥唯の光い瞥攣が庶錢フィンなどに蝗われている。ポリマ〖のような冷憋攣とは鏈く瓤灤の潑拉を積っている。ところが、悸狠にはポリマ〖武笛達はシリコンや萍の武笛達と票じ拉墻を積つことがシミュレ〖ションで績された。この眷圭の靳錢は、武寢による動擴灤萎が毀芹しているからだ。このため聯買昏としては、ポリマ〖ベ〖スの你コスト瀾隴禱窖∈哭3∷を蝗うことになる。
哭3 Imecが倡券したジェット咀封武笛達 ノズルアレイのスプレイ武笛閉がチップの微燙に木儡茫し、チップを武やす 叫諾¨Imecの更罷による
Imecのチップ武笛達はどのくらい武えるか々
この武笛達の斧奶しはどうか。これまで給山されている戮の咀封武笛達のデ〖タを錢鳥鉤とポンプパワ〖に簇して孺秤してみた。武笛達はいくつかの亨瘟で侯られた〃シリコンとセラミック、垛擄、プラスチックである。Imecの武笛達は8∵8のノズルアレイに1000ml/尸の萎翁、掐庚と叫庚での暗蝸の你布が0.3barという掘鳳で、0.13cm2K/Wと呵も紊い錢潑拉を績した。すなわち、この武笛達を脫いるとチップは100W/cm2の排蝸を久銳しても、錢は13°Cしか懼がらないのである。この排蝸は篩潔弄なプロセッサの諾房弄なパワ〖泰刨である。奶撅は、プロセッサの補刨嘎腸は100°Cだから、この錢拉墻があれば、500W/cm2の武笛墻蝸が材墻になり、これまでの武笛達の面のトップクラスの錢拉墻だということになる。
停辦、µmピッチのノズルを積つSiベ〖スの武笛達だけがこれに盡てるだろう。しかし、これらの武笛達はポンプのパワ〖を5擒に懼げ、さらに光擦にもなる。海泣附哼、擦呈も腳妥なベンチマ〖ク刪擦の回篩の辦つである。ある瀾隴恕や亨瘟で聯買することが、ポンプのパワ〖碰たりの武笛墻蝸を懼げるという謄篩に驕うことになる。しかし、それは武笛達の擦呈を瘋めることでもある。さもなければデ〖タセンタ〖のエネルギ〖コストを叼絡にしてしまう。これら武笛禱窖の糠券斧は、叼絡なデ〖タセンタ〖の≈誡い∽嬸尸の淚腆に裁えられるだろう。
