පටුන
1. තාක්ෂණික මාරුව: සිලිකන් කාබයිඩ්වල නැගීම සහ එහි අභියෝග
2. TSMC හි උපායමාර්ගික මාරුව: GaN වෙතින් ඉවත් වීම සහ SiC මත ඔට්ටු ඇල්ලීම
3. ද්රව්යමය තරඟකාරිත්වය: SiC හි ප්රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි බව
4. යෙදුම් අවස්ථා: AI චිප්ස් සහ ඊළඟ පරම්පරාවේ ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල තාප කළමනාකරණ විප්ලවය
5. අනාගත අභියෝග: තාක්ෂණික බාධක සහ කර්මාන්ත තරඟකාරිත්වය
TechNews ට අනුව, ගෝලීය අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය කෘතිම බුද්ධිය (AI) සහ ඉහළ කාර්ය සාධන පරිගණකකරණය (HPC) මගින් මෙහෙයවනු ලබන යුගයකට අවතීර්ණ වී ඇති අතර, එහිදී තාප කළමනාකරණය චිප් නිර්මාණය සහ ක්රියාවලි ඉදිරි ගමනට බලපාන මූලික බාධකයක් ලෙස මතු වී තිබේ. 3D ගොඩගැසීම සහ 2.5D ඒකාබද්ධ කිරීම වැනි දියුණු ඇසුරුම් ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය චිප් ඝනත්වය සහ බල පරිභෝජනය වැඩි කිරීම දිගටම කරගෙන යන බැවින්, සාම්ප්රදායික සෙරමික් උපස්ථරවලට තවදුරටත් තාප ප්රවාහ ඉල්ලීම් සපුරාලිය නොහැක. ලොව ප්රමුඛතම වේෆර් වාත්තු කර්මාන්ත ශාලාව වන TSMC, මෙම අභියෝගයට නිර්භීත ද්රව්ය මාරුවකින් ප්රතිචාර දක්වයි: ගැලියම් නයිට්රයිඩ් (GaN) ව්යාපාරයෙන් ක්රමයෙන් ඉවත් වන අතර අඟල් 12 තනි-ස්ඵටික සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) උපස්ථර සම්පූර්ණයෙන්ම වැළඳ ගනී. මෙම පියවර TSMC හි ද්රව්ය උපායමාර්ගය නැවත ක්රමාංකනය කිරීමක් පමණක් නොව, තාප කළමනාකරණය “සහාය තාක්ෂණයකින්” “මූලික තරඟකාරී වාසියකට” සංක්රමණය වී ඇති ආකාරය ඉස්මතු කරයි.
සිලිකන් කාබයිඩ්: බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවලින් ඔබ්බට
පුළුල් කලාප පරතරය අර්ධ සන්නායක ගුණාංග සඳහා ප්රසිද්ධ සිලිකන් කාබයිඩ්, සම්ප්රදායිකව විදුලි වාහන ඉන්වර්ටර්, කාර්මික මෝටර් පාලන සහ පුනර්ජනනීය බලශක්ති යටිතල පහසුකම් වැනි ඉහළ කාර්යක්ෂමතා බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල භාවිතා කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, SiC හි විභවය මෙයින් බොහෝ දුරට විහිදේ. ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් (Al₂O₃) හෝ නිල් මැණික් වැනි සාම්ප්රදායික සෙරමික් උපස්ථර බොහෝ සෙයින් අභිබවා යන - ආසන්න වශයෙන් 500 W/mK ක සුවිශේෂී තාප සන්නායකතාවක් සහිතව - SiC දැන් ඉහළ ඝනත්ව යෙදුම්වල වැඩිවන තාප අභියෝගවලට මුහුණ දීමට සූදානම්ය.
AI ත්වරක සහ තාප අර්බුදය
AI ත්වරක, දත්ත මධ්යස්ථාන සකසන සහ AR ස්මාර්ට් වීදුරු වල ව්යාප්තිය අවකාශීය සීමාවන් සහ තාප කළමනාකරණ උභතෝකෝටික තීව්ර කර ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, පැළඳිය හැකි උපාංගවල, ඇස අසල ස්ථානගත කර ඇති මයික්රොචිප් සංරචක ආරක්ෂාව සහ ස්ථාවරත්වය සහතික කිරීම සඳහා නිරවද්ය තාප පාලනයක් අවශ්ය වේ. අඟල් 12 වේෆර් නිෂ්පාදනයේ දශක ගණනාවක විශේෂඥතාව උපයෝගී කරගනිමින්, TSMC සාම්ප්රදායික පිඟන් මැටි ප්රතිස්ථාපනය කිරීම සඳහා විශාල ප්රදේශ තනි-ස්ඵටික SiC උපස්ථර දියුණු කරයි. මෙම උපාය මාර්ගය පවතින නිෂ්පාදන රේඛාවලට බාධාවකින් තොරව ඒකාබද්ධ වීමට, සම්පූර්ණ නිෂ්පාදන ප්රතිසංස්කරණයක් අවශ්ය නොවී අස්වැන්න සහ පිරිවැය වාසි සමතුලිත කිරීමට ඉඩ සලසයි.
තාක්ෂණික අභියෝග සහ නවෝත්පාදන
උසස් ඇසුරුම්කරණයේ SiC හි කාර්යභාරය
- 2.5D ඒකාබද්ධ කිරීම:චිප්ස් කෙටි, කාර්යක්ෂම සංඥා මාර්ග සහිත සිලිකන් හෝ කාබනික අන්තර් සම්බන්ධක මත සවි කර ඇත. මෙහි තාපය විසුරුවා හැරීමේ අභියෝග ප්රධාන වශයෙන් තිරස් වේ.
- 3D ඒකාබද්ධ කිරීම:සිලිකන් වියාස් (TSVs) හෝ දෙමුහුන් බන්ධනය හරහා සිරස් අතට ගොඩගැසූ චිප්ස් අතිශය ඉහළ අන්තර් සම්බන්ධතා ඝනත්වයක් ලබා ගන්නා නමුත් ඝාතීය තාප පීඩනයකට මුහුණ දෙයි. SiC නිෂ්ක්රීය තාප ද්රව්යයක් ලෙස පමණක් නොව දියමන්ති හෝ ද්රව ලෝහ වැනි උසස් විසඳුම් සමඟ ඒකාබද්ධ වී “දෙමුහුන් සිසිලන” පද්ධති සාදයි.
GaN වෙතින් උපායමාර්ගික පිටවීම
මෝටර් රථ කර්මාන්තයෙන් ඔබ්බට: SiC හි නව මායිම්
- සන්නායක N-වර්ගයේ SiC:AI ත්වරණකාරක සහ ඉහළ කාර්ය සාධන සකසනයන්හි තාප පැතිරීම් ලෙස ක්රියා කරයි.
- SiC පරිවරණය කිරීම:චිප්ලට් සැලසුම් වල අන්තර්පෝසර් ලෙස සේවය කරයි, විද්යුත් හුදකලාව තාප සන්නායකතාවය සමඟ සමතුලිත කරයි.
මෙම නවෝත්පාදනයන් AI සහ දත්ත මධ්යස්ථාන චිපවල තාප කළමනාකරණය සඳහා පදනම් ද්රව්ය ලෙස SiC ස්ථානගත කරයි.
ද්රව්යමය භූ දර්ශනය
TSMC හි අඟල් 12 වේෆර් විශේෂඥතාව එය තරඟකරුවන්ගෙන් වෙන්කර හඳුනා ගන්නා අතර, SiC වේදිකා වේගයෙන් යෙදවීමට හැකියාව ලබා දෙයි. පවතින යටිතල පහසුකම් සහ CoWoS වැනි උසස් ඇසුරුම් තාක්ෂණයන් උපයෝගී කර ගනිමින්, TSMC ද්රව්යමය වාසි පද්ධති මට්ටමේ තාප විසඳුම් බවට පරිවර්තනය කිරීම අරමුණු කරයි. ඒ සමඟම, Intel වැනි කර්මාන්ත දැවැන්තයින් පසුපස බල සැපයුම සහ තාප බල සම-නිර්මාණයට ප්රමුඛත්වය දෙමින්, තාප කේන්ද්රීය නවෝත්පාදනය දෙසට ගෝලීය මාරුව අවධාරනය කරයි.
පළ කිරීමේ කාලය: සැප්තැම්බර්-28-2025