TRUMPF เปิดตัว UKP Laser สร้างโครงสร้างระบายความร้อนชิป AI

TRUMPF เปิดตัวเทคโนโลยี UKP Laser สำหรับสร้างโครงสร้างระบายความร้อนระดับไมโครเมตรบนชิป AI เพื่อแก้ปัญหาความร้อนสะสมในกระบวนการ Advanced Packaging โดยทำความเร็วได้เหนือกว่าการกัดเซาะแบบเดิมถึง 5 เท่า เทคโนโลยีนี้ส่งผลดีต่อผู้ผลิตกลุ่ม OSAT และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ยุค AI Data Center ที่ต้องการยกระดับความเร็วและคุณภาพในการจัดการวัสดุแข็งอย่าง Silicon Carbide

Trumpf โชว์นวัตกรรม ‘Ultra-Short Pulse Laser’ สร้างโครงสร้างระบายความร้อนฝังตรงในชิป AI

การซ้อนทับชิปเพื่อเพิ่มพลังการประมวลผล (Advanced Packaging) ทำให้ปัญหาการระบายความร้อนกลายเป็นคอขวดสำคัญที่จำกัดประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ AI แห่งอนาคต เพื่อขจัดข้อจำกัดนี้ Trumpf ได้พัฒนาแอปพลิเคชัน ‘Ultra-Short Pulse Laser’ (UKP) สำหรับสลักโครงสร้างระบบระบายความร้อนระดับไมโครเมตรลงบนชิปโดยตรง ซึ่งให้ความเร็วในการผลิตสูงกว่ากระบวนการกัดกรดแบบดั้งเดิมถึง 5 เท่า

แอปพลิเคชันเทคโนโลยีเลเซอร์ใหม่ล่าสุดนี้จัดแสดงเป็นครั้งแรกในงาน Semicon Taiwan ซึ่งเปิดเส้นทางสู่การผลิตระบบระบายความร้อนที่ผสานรวมเข้ากับชิป AI ในระดับอุตสาหกรรม โดยปัจจุบันผู้ผลิตหันมาพึ่งพาเทคโนโลยี ‘Advanced Packaging’ มากขึ้น ด้วยการนำชิปมาวางซ้อนกันหรือเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการประมวลผลบนพื้นที่ที่เล็กลง

หากไม่มีแนวคิดการระบายความร้อนรูปแบบใหม่เข้ามารองรับ ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สูงลิ่วของสถาปัตยกรรมเหล่านี้ก็จะไม่สามารถบรรลุผลได้ เทคโนโลยีเลเซอร์แบบใหม่ช่วยให้ผู้ผลิตชิปสามารถสร้างโครงสร้างระบายความร้อนแทรกไว้ภายในชั้นของชิป (Chip-Stack) ได้อย่างยืดหยุ่น เช่น การใช้งานกับวัสดุซิลิคอนคาร์ไบด์ (Silicon Carbide) ซึ่งมีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่ซับซ้อน และสามารถนำความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เลเซอร์ UKP ทลายข้อจำกัดการผลิตโครงสร้างจุลภาค

การสร้างโครงสร้างจุลภาค (Microstructure) ที่มีความละเอียดอ่อนถือเป็นความท้าทายขั้นสูงสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากตัววัสดุมีความแข็งเป็นพิเศษและโครงสร้างที่ต้องการนั้นมีขนาดเล็กมาก กระบวนการกัดกรด (Etching) ที่ใช้งานกันอยู่ทั่วไปจึงทำได้ยาก แต่กระบวนการของ Trumpf สามารถประยุกต์ใช้ได้กับทั้งซิลิคอนคาร์ไบด์และเพชร

เลเซอร์ UKP ของ Trumpf สามารถลอกผิวซิลิคอนคาร์ไบด์ออกด้วยความแม่นยำระดับไมโครเมตรเพื่อสร้างโครงสร้างที่ละเอียดอ่อน ความแม่นยำระดับสูงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้ระบบระบายความร้อนทำงานได้อย่างเสถียร หากเทียบกับกระบวนการกัดกรด เลเซอร์จะให้ความเร็วในการประมวลผลสูงกว่าอย่างน้อย 5 เท่า ในขณะที่ยังคงรักษาคุณภาพพื้นผิวที่ยอดเยี่ยมและรูปทรงของโครงสร้างระบายความร้อนที่แม่นยำไว้ได้

ความเร็วและคุณภาพที่เพิ่มขึ้นนี้ ช่วยให้การผลิตเซมิคอนดักเตอร์รักษามาตรฐานคุณภาพระดับสูงควบคู่ไปกับความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ได้พร้อมกัน เนื่องจากความสามารถในการผลิต (Productivity) เป็นปัจจัยชี้วัดความสำเร็จที่สำคัญไม่แพ้เรื่องคุณภาพสำหรับผู้ผลิตชิป

MM