Īss pārskats par SK Hynix siltumvadības inženieriju un materiālu tehnoloģiju
18. jūnijā SK Hynix paziņoja, ka ir sācis 12-slāņu stacked septītās-paaudzes lielas-joslas platuma atmiņas HBM4E HBM4E paraugu piegādi galvenajiem klientiem, oficiāli ieejot klientu apstiprināšanas fāzē. Šis jaunais īpaši -augstas-veiktspējas DRAM produkts, kas paredzēts nākamās-paaudzes mākslīgajam intelektam, nodrošina vairākus uzlabojumus, tostarp maksimālo datu apstrādes ātrumu 16 Gb/s uz kontaktu, vairāk nekā 20% labāku energoefektivitāti salīdzinājumā ar HBM4, un, lai gan tiek sasniegta 48 GB ietilpība ar 12 slāņiem, kas samazina termisko pretestību, MUF slāņiem. aptuveni 17% salīdzinājumā ar HBM4.
Izrāvieni termiskās izkliedes sašaurināšanā
HBM nodrošina lielu joslas platumu, vertikāli sakraujot DRAM mikroshēmas, taču šī 3D arhitektūra rada nopietnas siltuma pārvaldības problēmas. 2019. gadā uzņēmums SK Hynix ieviesa MR-MUF (Mass Reflow Molded Underfill) iepakošanas tehnoloģiju, kurā tiek izmantoti epoksīdsveķi un pildvielas (piemēram, alumīnija oksīds un bora nitrīds), lai uzlabotu mehānisko izturību un siltumvadītspēju. Pildmateriāls augstā temperatūrā plūst starp skaidām un substrātu un pēc tam tiek sacietēts, nodrošinot efektīvu iepakošanu un siltuma izkliedi. Tomēr, turpinot palielināties kaudzes slāņiem, sākotnējais MR-MUF izrādījās nepietiekams siltuma izkliedēšanai un deformācijas kontrolei. Pēc tam uzņēmums SK Hynix izstrādāja nākamās-paaudzes MR-MUF tehnoloģiju, kas panāca būtiskus sasniegumus: epoksīdsveķu pildīšanas sistēmas siltuma izkliedes veiktspēja tika uzlabota par 1,6 reizēm, un novatoriskā skaidu kontroles tehnoloģija, kas izmanto momentāni augstu temperatūru, lai savienotu izciļņus un nodrošinātu efektīvu šķembu sacietēšanas mehānisko atbalstu pēc atdzišanas. deformācija. HBM4E, kas tika laists klajā šoreiz, turpina uzlabot siltuma izkliedi, pat palielinoties jaudai, atspoguļojot notiekošo iepakojuma materiālu progresu. Tajā var būt iekļauts arī "iHBM" risinājums, kas pirmo reizi tika atklāts šī gada maijā un kas ievērojami samazina siltuma veidošanos, novietojot iebūvētās termiskās ierīces virs karstākā D2D PHY (no mirst -to-fiziskā slāņa), lai izveidotu īpašu siltuma izkliedes kanālu.
Nākamās{0}}paaudzes termiskās izkliedes tehnoloģiju perspektīva
Iepriekš minētie ir siltuma izkliedes risinājumi, ko SK Hynix ir publiski atklājis un vai nu ievieš, vai jau ir ieviesis. Turklāt SK Hynix apsver iespēju apvienot uzlaboto MR-MUF ar hibrīdlīniju 16-slāņu un augstākiem HBM produktiem. Hibrīda savienošana nodrošina tiešus mikroshēmu-uz-savienojumus bez izciļņiem, nodrošinot lielāku-blīvuma savienojumus, mazāku latentumu un izcilu termisko veiktspēju. Runājot par siltumvadītspējīgām pildvielām, zema{10}} sfēriskā alumīnija oksīds jau ir kļuvis par būtisku galveno pildvielu HBM iepakojuma materiāliem. Turklāt, HBM attīstoties lielākam skursteņu skaitam, iepakojuma materiāli saskaras ar arvien smagākiem izaicinājumiem siltuma izkliedes, signāla integritātes un uzticamības jomā, un keramikas materiāliem ar augstu -siltuma vadītspēju{12}}, tostarp pildvielām un iebūvētajiem{14}termiskajiem materiāliem, ir arvien lielāka nozīme. Ir skaidrs, ka turpmākās HBM sacensības būs ne tikai par joslas platumu un jaudu, bet arī par visaptverošu materiālu zinātnes un siltuma pārvaldības inženierijas iespējām.