Ponieważ proces miniaturyzacji elektroniki zbliża się do swych technologicznych granic, układanie w stosy jawi się jako obiecujący sposób na przezwyciężenie tej bariery. Naukowcy pracują nad brakującą a jednocześnie kluczową technologią wzajemnego łączenia warstw.
Motorem miniaturyzacji w sektorze mikroelektroniki jest zapotrzebowanie na urządzenia o większej funkcjonalności w mniejszym opakowaniu i po niższej cenie. Dalsza miniaturyzacja będzie wymagać skokowej zmiany w projektowaniu, jednak umieszczanie pojedynczych płytek półprzewodnikowych jedna na drugiej wymaga niezawodnej technologii elektronicznego łączenia. Integracja wymaga obniżenia oporu cieplnego, co umożliwi wyższą gęstość wzajemnego łączenia i niezawodność urządzeń podczas ładowania termomechanicznego.
Brak tego typu technologii i brak możliwości dalszej miniaturyzacji stały się bodźcem do zainicjowania finansowanego przez UE projektu
HYPERCONNECT. W projekcie HYPERCONNECT opracowywany jest pionierski proces sekwencyjnego formowania złączy. Złącza kompozytowe wykonane z nanocząsteczek (NP), polimerów i wypełnienia będą sekwencyjnie formowane początkowo poprzez zastosowanie zawieszenia NP, a następnie odparowanie rozpuszczalnika. Następnie nastąpi samoorganizacja NP za pomocą mostkowania kapilarnego, tworzenia "kołnierzy" między strukturami mikrometrycznymi.
Po przeprowadzeniu testów przesiewowych naukowcy wytypowali do formowania kołnierzy dielektrycznych NP wypełniające na bazie tlenku glinu. Zostały one przesiane przez sito dla uzyskania bardziej jednakowego kształtu i rozmiaru i dostarczone wszystkim partnerom. Zespół opracował także nową epoksydową formę użytkową do wypełniania o dostosowanych do potrzeb właściwościach niedostępnych w produktach komercyjnych.
Prace w zakresie obróbki technologicznej koncentrują się znalezieniu optymalnego sposobu na osadzanie materiałów na bazie NP dla potrzeb dalszego formowania kołnierzy. Jedno z zadań obejmuje eksperymenty związane z przetwarzaniem cząstek wypełniających, pozycjonowaniem i immobilizacją materiałów, a także badaniem mechanizmów formowania kołnierzy.
Opracowanie materiałów i technologii odbywa się w oparciu o kampanię rygorystycznej charakterystyki eksperymentalnej i modelowania. Wykorzystanie wiedzy na temat mechanizmów ładowania i awarii w całym cyklu życia produktu na podstawie testów eksperymentalnych sprzyja projektowaniu i ocenie niezawodności. Dotychczasowe symulacje skupiły się zarówno na potrzebach pojawiających się w trakcie działań rozwojowych, jak i na przygotowaniach do modelowania całego cyklu życia w oparciu o fizykę awarii. Oceny cyklu życia wskazują drogę ku sensownej selekcji materiałów z uwzględnieniem kwestii ekonomicznych i środowiskowych.
Oczekuje się, że w projekcie HYPERCONNECT powstanie wysokiej klasy technologia łączenia multimateriałów o 10-krotnie wyższej przewodności cieplnej i 5-krotnie większej niezawodności. Otworzy ona drogę ku nowatorskim trójwymiarowym architekturom stosów mikroukładów, wytyczając szlak ku dalszej miniaturyzacji i zapewniając UE wiodącą pozycję w tym ważnym gospodarczo wyścigu.
poleca:
