Uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang anunciou recentemente o desenvolvimento de tecnologia de empilhamento estável para chips semicondutores ultrafinos. Foi concluído em conjunto pelo Professor Kim Seok do Departamento de Engenharia Mecânica, pelo estudante de doutorado Kim Woo-hyun e pelo Dr. Kim Ho-hyun do Instituto de Pesquisa de Tecnologia Industrial da Coreia.A densidade de integração desta tecnologia atinge cerca de 4 vezes a da HBM existente, abrindo caminho para semicondutores de IA de alto desempenho.
A HBM determina o desempenho dos semicondutores de IA, cujo núcleo está no empilhamento vertical de chips de memória multicamadas. Quanto mais camadas empilhadas, melhor será o desempenho, mas quanto mais fino o chip, mais difícil será o seu manuseio.
Lascas com espessura de apenas dezenas de mícrons ou até mais finas são extremamente fáceis de dobrar ou quebrar, e os processos tradicionais falham nessa escala. Este problema há muito restringe o avanço das camadas HBM.
A equipe de pesquisa integrou as duas tecnologias de impressão por transferência e colagem em tempo real em uma única plataforma de processo. A impressão por transferência é responsável por mover com precisão o chip para a posição designada, e a ligação em tempo real completa a conexão do metal simultaneamente no momento em que o chip é transferido.
Os três processos de transferência de chips, montagem e conexão elétrica são integrados em um só. Esta solução integrada resolve fundamentalmente os problemas operacionais de chips ultrafinos.
Usando este processo, a equipe empilhou com sucesso mais de 10 camadas de chips de silício ultrafinos com uma espessura de cerca de 14 mícrons sob condições amenas de menos de 180 graus Celsius e menos de 20 quilopascais. 14 mícrons equivalem a cerca de um quinto de um fio de cabelo humano.
Após a conclusão do empilhamento, o erro de alinhamento entre camadas é extremamente pequeno e o empenamento do chip é bastante suprimido. O número de chips que podem ser acomodados na mesma altura de embalagem aumentou significativamente.
Esta tecnologia não é adequada apenas para semicondutores de IA, mas também pode ser usada nas áreas de embalagens de pequenos chips e displays de diodos emissores de microluz. Os resultados da pesquisa foram publicados na versão online da revista acadêmica internacional "Results in Engineering".
Os analistas da indústria acreditam que, desde a tecnologia de materiais até às soluções de integração, esta inovação proporciona um novo caminho técnico para o empilhamento de chips na era pós-Moore.