IBM và 3M báo trước một kỷ nguyên mới của điện tử 3D

IBM và 3M đã hợp tác để đi tiên phongtạo ra công nghệ điện tử mới mang tính cách mạng. Công nghệ này có thể sắp xếp cácvi mạch bán dẫn thành các gói 3D và tốc độ nhanh gấp 1.000 lần tốc độ của bộ vi xử lí nhanh nhất hiện nay.

Các thiết bị điện tử state-of-the-art (hiện đại, tiên tiến nhất) như máy tính bảng và điện thoại thông minh màn hình cảm ứng rất mỏng bởi vì tất cả các mạch điện của chúng được đặt vào các vi mạch bán dẫn phẳng được đặt cạnh nhau, sau đó kết nối với các mô hình che phủ của các dây kim loại phẳng được in trên bảng mạch. Nhưng bằng cách dùng những con chip tương tự và xếp chồng lên nhau, chúng có thể được kết nối với nhau bằng những sợi dây ngắn hơn, vì thế sẽ nhanh hơn và sử dụng ít không gian hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn."Chúng tôi tin rằng chúng tôi có thể thúc đẩy các công nghệ tiên tiến hiện đại nhất trong việc sắp xếp các gói và tạo ra một lớp mới của chất bán dẫn có thể cung cấp tốc độ nhanh hơn và có nhiều khả năng hơn trong khi chỉ cần sử dụng năng lượng ở mức thấp. Đây là những yêu cầu quan trọng đối với nhiều nhà sản xuất, đặc biệt là đối với các nhà sản xuất máy tính bảng và điện thoại thông minh", Phó Chủ tịch nghiên cứu Bernard Meyerson của IBM cho biết.

Các vi mạch 3D đã được nằm trên bản vẽ trong nhiều năm, nhưng vấn đề chính là phải giữ cho các con chip ở bên trong chồng được mát. Công việc của 3M là sẽ tạo ra một sự kết dính có thể giải quyết vấn đề này bằng cách tản nhiệt từ bên trong của các ngăn xếp con chip.Đây không phải chất kết dính thông thường mà là một chất liệu dính có khả năng tản nhiệt hiệu quả đến mức chip có thể nằm chồng lên nhau.

Nếu 3M và IBM có thể giải quyết vấn đề nhiệt, họ sẽ có thể đặt một ngăn xếp của các chip bộ nhớ ở phía trên các chip xử lý và sau đó đặt một con chip kết nối mạng đầu vào-đầu ra (I/O) ở dưới cùng của ngăn xếp nơi thực hiện các kết nối với thế giới bên ngoài. Kết quả là các thiết bị điện không còn tốn diện tích nữa mà hình dạng nhỏ gọn, hơn khiến cho nó dễ dàng được nạp năng lượng hơn và ít bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn của điện.

Chất kết dính dẫn nhiệt 3M sẽ sử dụng các cấu trúc có kích thước nano để tản nhiệt ra khỏi các mạch bên trong nhạy cảm nhất. Vì các vi mạch được chế tạo trên các tấm wafer giữ hàng trăm bản sao giống hệt nhau nên chất kết dính của 3M có thể được phủ trên toàn bộ một wafer. Mỗi tấm wafer kế tiếp sẽ được "gắn" với một trong những tấm wafer tiếp theo ở phía trên nó bằng chất kết dính. Cuối cùng, sau khi tấm wafer thứ 100 được kết dính ở phía trên đỉnh thì toàn bộ ngăn xếp của các tấm wafer sau đó sẽ được xẻ trên các thiết bị điện tử 3D hình khối lập phương hoàn chỉnh."Chúng tôi rất vui mừng khi được là một phần không thể thiếu của phong trào xây dựng gói 3D mang tính cách mạng như vậy", ông Herve Gindre, đồng Phó chủ tịch tại 3M Electronics Markets Materials Division cho biết.

Cao Thắng