Anonim

Смањивање интегрисаних кола је велика ствар за микроелектронику

Електроника

Даррен Куицк

16. јул 2010

2 слике

Мин-Фенг Иу, професор машинске науке и инжењеринга, развио је нови приступ за производњу металних интерконекција (Имаге: Л. Бриан Стауффер)

Миниатуризација електронике је видјела да ожичење веза између чипова и плоча постаје значајна препрека. Такве везе се традиционално израђују од монтажних металних жица које се повезују са одређеним везивом на чипу. Међутим, многи микроелектронски уређаји су много мањи од тражене странице од 50 до 50 микрона, што забрањује интегрисане функције у веома малом размаку. Инжењери на Универзитету у Илиноису су сада развили нову методу директног писања за производњу металних интерконекција које би могле даље смањити интегрисана кола и проширити микроелектронику.

"Интегриране функције захтевају многе жичне везе. То је досадно и дуго времена да направи и повећава трошкове ", рекао је Мин-Фенг Иу, професор машинске науке и инжењерства у Илиноису. "Не постоји постојећа економична технологија која би вам омогућила да микроструктуре са жичаним везама, тако да се ослободите тих жица и зашто их не би директно произвели на мјесту између тачака везе?"

И то је оно што је Иу и дипломирани студент, Јие Ху, урадио развијајући технику директног писања који производи мале чисте металне жице које су много мањи у пречнику од традиционалних жица и захтијевају два реда магнитуде мање површине за везивање. У чланку који се појављује у издању Сциенце од 16. јула, они показују чак 20 нових жица везаних за једно стандардно везивно место.

"Ова техника значи да јастучићи могу бити много мањи од оних који су потребни за традиционалну технологију везивања жице", рекао је Иу. Ово смањење површине могло би омогућити произвођачима да произведу више чипова по плочама полупроводничких материјала. То би могло омогућити и сложеније интегрисане функције у микроелектроници.

Пар је показао своју технику са бакарним и платинским жицама и планира да истражује технику са другим металима.

Писање жица у 3Д простору

Иу упоређује њихову технику са писањем са наливом. "Људска мисао је да нацртате линију на површини, али оно што радимо је писање у 3Д-простор", рекао је.

Дуо је напунио микропипетку - уређај који одваја ситне количине течности - са бакарним електролитским раствором. Када пипета дође у блиски контакт са површином, између врха пипете и лепљиве подлоге формира се течност моста. Истраживачи потом примењују електричну струју, што доводи до тога да бакар у раствору депонује као чврсти метал. Како се врх помера кроз простор, бакар наставља да се депонује из раствора у пипети, као мастило из оловке, стварајући жицу. Изазов за Иу и Ху израчунава тачну брзину за померање врхове пипете ради очувања течног моста између млазнице и растуће жице.

"То је течност, тако да се лако може обликовати", рекао је Иу. "Све док одржавате брзину унутар одређеног опсега, увек ћете моћи да производите униформне, квалитетне жице."

Такође су морали да сазнају како да "жице" жице буду бочно за везивање чип-чип-чипом. Типичне микропипетне млазнице су равне на крају, али превише нагиба разбија течностни контакт. Илиноисски дуо је открио да је дизајнирана млазница са резом у 90 степени на страни омогућила бочни кретање, што значи да се жице могу поклапати са једне локације за везивање на другу, чак и ако су чипови постављени или нивелисани.

Процес је аутоматизован, па се Иу нада да ће развити низ микропипета за производњу жичаних веза у расутом стању ради ефикасније производње.

"Предност је у томе што можете то учинити паралелно", рекао је. "Уместо једне млазнице, претпоставимо да имате 10, 20 или 100 радова истовремено. У једном кораку можете направити десетине или стотине обвезница, а то је уштеда трошкова. "

Поред жичаних веза, техника би могла произвести небројене металне микроструктуре за различите примене.

"Способност израде металних структура у 3-Д може отворити многе друге могућности", рекао је Иу. "Има много пожељних особина осим електричних. Можете замислити структуре које искористе различите особине метала. "

Мин-Фенг Иу, професор машинске науке и инжењеринга, развио је нови приступ за производњу металних интерконекција (Имаге: Л. Бриан Стауффер)

Користећи микропипетну млазницу истраживачи могу направити ситне жичане везе за повезивање интегрисаних чипова помоћу технике директног писања (Слика: Л. Бриан Стауффер)

Рецоммендед Избор Уредника