Het „schakelschema en de chips worden gemaakt met koperlijnen op hen, zodat dachten wij wij de verbinding zouden moeten maken tussen twee met koper ook,“ bovengenoemde Kohl.
Het soldeersel en het koper kunnen allebei verkeerde opstelling tussen twee stukken die tolereren, volgens Kohl worden verbonden, maar het koper is geleidender en leidt tot een sterkere band.
Met financiering van het Bedrijf van het Onderzoek van de Halfgeleider (SRC), hebben Kohl en de gediplomeerde student Tyler Osborn een nieuwe vervaardigingsmethode ontwikkeld om alle-koperverbindingen tussen chips en extern schakelschema tot stand te brengen.
De onderzoekers galvaniseren eerst een buil van koper op de oppervlakte van beide stukken, een proces dat elektrostroom gebruikt om een elektrisch geleidend voorwerp met metaal met een laag te bedekken. Dan, wordt een stevige koperverbinding tussen de twee builen gevormd door electroless plateren, dat verscheidene gelijktijdige reacties impliceert die in een oplossing in water zonder het gebruik van externe elektrostroom voorkomen.
Sinds de pijler, die de zelfde dikte die een dollarrekening, bij kamertemperatuur breekbaar is is, ontharden de onderzoekers het, of verwarmen het in een oven voor een uur om tekorten te verwijderen en een sterk stevig koperstuk te produceren. Osborn vond dat de sterke banden bij een onthardende temperatuur van 180 graden van Celsius werden gevormd. Hij heeft onderzocht ook hoe misalignments tussen de twee koperbuilen pijlersterkte beïnvloeden.
„ik heb ook de optimale vorm voor de verbindingen zodat zij flexibel en mechanisch betrouwbaar zijn, nog heb nog goede elektrische eigenschappen bestudeerd zodat wij deze hoge frequentiesignalen zonder lawaai kunnen overbrengen,“ bovengenoemde Osborn.
De onderzoekers hebben met Texas Instruments, Intel en Toegepaste Materialen gewerkt om hun technologie te perfectioneren en te testen. Jim Meindl, directeur van het Onderzoekscentrum van de Micro-elektronica van Technologie van Georgië En professor in de School van de Elektro en Techniek van de Computer, en vervolgt Ann Allen, professor in de School van Chemische en Biomoleculaire Techniek, ook heeft samengewerkt op het werk.
Naast deze nieuwe methode om verticale verbindingen tussen spaanders en extern schakelschema te maken, ontwikkelt Kohl ook een betere lijn van de signaaltransmissie met behulp van de gediplomeerde Spencer van studentenTodd.
„Verscheidene zeer lange communicatie wegen bestaan binnen een computer die zeer hoge prestaties vereisen de elektrolijn die bij hogere frequenties over lange afstanden kan overbrengen,“ Spencer verklaarde.
Dit is vooral belangrijk in krachtige servers en routers waar inter-chip afstanden groot kunnen zijn en de signaalsterkte kan beduidend worden gedegradeerd.
De vervaardiging begint met een epoxy-vezelglassubstraat met koperlijnen aan één kant. Het substraat is met een laag bedekt met een polymeer en de gebieden zonder koperlijnen worden blootgesteld aan ultraviolet (UV) licht, dat het polymeer desintegreert waar het niet gewild is. Dan, bedekken de onderzoekers het substraat met een ander polymeer met een laag dat wanneer blootgesteld aan UVlicht verhardt. De lagen van titanium en koper worden toegevoegd bovenop elke koperlijn. Wanneer het gelaagde substraat bij 180 graden van Celsius wordt verwarmd, ontbindt de eerste polymeerlaag in kooldioxide en aceton, die uit het verlaten van een luchtzak verspreiden.
De „hoeveelheid elektroverlies heeft op de gevoeligheid van de verbinding betrekking bij hogere frequenties,“ verklaarde Spencer. „Zeer vermindert enkel het hebben van deze luchtzak daar ons signaalverlies.“
De onderzoekers ontwerpen momenteel een coaxiale kabel voor deze spaander-aan-spaander signaalverbinding, die de maximumsignaalfrequentie zeer zou moeten verhogen de verbinding kan dragen.
De bedrijven die chips maken en hen in een apparaat verpakken zijn zeer geinteresseerd in deze technologieën, bovengenoemde Kohl.
„Als deze verbindingen aan redelijke kosten kunnen worden veroorzaakt, zouden zij in de toekomst zeer belangrijk kunnen zijn omdat u de klant een beter product voor de zelfde kosten,“ bovengenoemde Kohl geeft. |
