Naidheachdan - Tha TSMC a’ cur carbaid silicon 12-òirleach an sàs airson crìoch ùr, cleachdadh ro-innleachdail ann an stuthan riaghlaidh teirmeach deatamach linn AI

Clàr-innse

1. Gluasad Teicneòlach: Àrdachadh Silicon Carbide agus na Dùbhlain a tha na chois

2. Atharrachadh Ro-innleachdail TSMC: A’ fàgail GaN agus a’ gealltainn air SiC

3. Farpais Stuthan: Neo-sheasmhachd SiC

4. Suidheachaidhean Iarrtais: Ar-a-mach Riaghlaidh Teirmeach ann an Sliseagan AI agus Eileagtronaig an Ath Ghinealaich

5. Dùbhlain san Àm ri Teachd: Bacaidhean Teicnigeach agus Farpais sa Ghnìomhachas

A rèir TechNews, tha gnìomhachas nan leth-chonnsairean cruinneil air a dhol a-steach do linn air a stiùireadh le inntleachd shaorga (AI) agus coimpiutaireachd àrd-choileanaidh (HPC), far a bheil riaghladh teirmeach air nochdadh mar phrìomh bhacadh a’ toirt buaidh air dealbhadh sliseagan agus adhartasan ann am pròiseasan. Mar a bhios ailtireachd pacaidh adhartach leithid cruachadh 3D agus amalachadh 2.5D a’ leantainn air adhart a’ meudachadh dùmhlachd sliseagan agus caitheamh cumhachd, chan urrainn dha fo-stratan ceirmeag traidiseanta coinneachadh ri iarrtasan sruth teirmeach tuilleadh. Tha TSMC, prìomh fhùirneis wafer an t-saoghail, a’ freagairt ris an dùbhlan seo le gluasad dàna stuthan: a’ gabhail ri fo-stratan silicon carbide (SiC) aon-chriostail 12-òirleach agus mean air mhean a’ fàgail gnìomhachas gallium nitride (GaN). Chan e a-mhàin gu bheil an gluasad seo a’ ciallachadh ath-chothromachadh air ro-innleachd stuthan TSMC ach tha e cuideachd a’ soilleireachadh mar a tha riaghladh teirmeach air gluasad bho “theicneòlas taiceil” gu “buannachd farpaiseach chudromach.”

Carbaid Silicon: Nas fhaide na Leictreonaic Cumhachd

Tha silicon carbide, ainmeil airson a fheartan leth-ghiùlain beàrn-chòmhlain farsaing, air a chleachdadh gu traidiseanta ann an electronics cumhachd àrd-èifeachdais leithid inverters charbadan dealain, smachdan motair gnìomhachais, agus bun-structar lùth ath-nuadhachail. Ach, tha comas SiC a’ dol fada seachad air seo. Le seoltachd teirmeach air leth de mu 500 W/mK - fada nas fheàrr na fo-stratan ceirmeag àbhaisteach leithid alùmanum ocsaid (Al₂O₃) no sapphire - tha SiC a-nis deiseil airson dèiligeadh ris na dùbhlain teirmeach a tha a’ sìor fhàs a thaobh tagraidhean àrd-dùmhlachd.

Luathaichean AI agus an Èiginn Teirmeach

Tha iomadachadh luathaichean AI, pròiseasairean ionad dàta, agus speuclairean snasail AR air cuingealachaidhean fànais agus dùbhlain riaghlaidh teirmeach a dhèanamh nas miosa. Ann an innealan so-ghiùlain, mar eisimpleir, feumaidh co-phàirtean meanbh-sliseag a tha suidhichte faisg air an t-sùil smachd teirmeach mionaideach gus sàbhailteachd agus seasmhachd a dhèanamh cinnteach. A’ cleachdadh an deicheadan de eòlas ann an saothrachadh wafer 12-òirleach, tha TSMC a’ leasachadh fo-stratan SiC aon-chriostail farsaing gus àite ceirmeag traidiseanta a dhèanamh. Leigidh an ro-innleachd seo le bhith ag amalachadh gun fhiosta a-steach do loidhnichean cinneasachaidh a th’ ann mar-thà, a’ cothromachadh buannachdan toraidh agus cosgais gun a bhith feumach air ath-sgrùdadh saothrachaidh iomlan.

Dùbhlain Theicnigeach agus Nuadh-eòlasane

Ged nach eil feum aig fo-stratan SiC airson riaghladh teirmeach air na h-inbhean teann airson lochdan dealain a dh’iarras innealan cumhachd, tha ionracas criostail fhathast deatamach. Faodaidh factaran bhon taobh a-muigh leithid neo-chunbhalachdan no cuideam cur às do thar-chur phonon, lùghdachadh a dhèanamh air seoltachd teirmeach, agus cus teasachadh ionadail adhbhrachadh, a’ toirt buaidh air neart meacanaigeach agus rèidhleanachd uachdar mu dheireadh. Airson wafers 12-òirleach, tha lùbadh agus deformachadh nan draghan mòra, oir tha buaidh dhìreach aca air ceangal chip agus toradh pacaidh adhartach. Mar sin tha fòcas na gnìomhachais air gluasad bho bhith a’ cuir às do lochdan dealain gu bhith a’ dèanamh cinnteach à dùmhlachd mòr-chuid èideadh, porosity ìosal, agus rèidhleanachd uachdar àrd - ro-riatanasan airson cinneasachadh mòr-strat teirmeach SiC àrd-thorrach.

eDreuchd SiC ann am Pacadh Adhartach

Tha measgachadh SiC de ghiùlan teirmeach àrd, neart meacanaigeach, agus strì an aghaidh clisgeadh teirmeach ga shuidheachadh mar gheama-atharrachaidh ann am pacadh 2.5D agus 3D:

Amalachadh 2.5D:Tha na sgoltagan air an cur air eadar-phlugaichean silicon no organach le slighean comharran goirid, èifeachdach. Tha dùbhlain sgaoileadh teas an seo sa mhòr-chuid còmhnard.
Amalachadh 3D:Bidh sgoltagan air an cruachadh gu dìreach tro vias tro-silicon (TSVn) no ceangal tar-chinealach a’ coileanadh dùmhlachd eadar-cheangail fìor àrd ach bidh iad an aghaidh cuideam teirmeach eas-chruthach. Chan e a-mhàin gu bheil SiC na stuth teirmeach fulangach ach bidh e cuideachd ag obair còmhla ri fuasglaidhean adhartach leithid daoimean no meatailt leaghaidh gus siostaman “fuarachaidh tar-chinealach” a chruthachadh.

eSlighe a-mach ro-innleachdail bho GaN

Dh’ainmich TSMC planaichean gus obrachaidhean GaN a thoirt gu crìch mean air mhean ro 2027, ag ath-riarachadh ghoireasan gu SiC. Tha an co-dhùnadh seo a’ nochdadh ath-dhealbhadh ro-innleachdail: ged a tha GaN air leth math ann an tagraidhean àrd-tricead, tha comasan riaghlaidh teirmeach coileanta agus sùbailteachd SiC a’ freagairt nas fheàrr ri lèirsinn fad-ùine TSMC. Tha an gluasad gu wafers 12-òirleach a’ gealltainn lughdachadh chosgaisean agus cunbhalachd phròiseasan nas fheàrr, a dh’ aindeoin dùbhlain ann an slicing, snasadh, agus planarization.

Seachad air càraichean: Crìochan ùra SiC

Gu h-eachdraidheil, tha SiC air a bhith co-cheangailte ri innealan cumhachd chàraichean. A-nis, tha TSMC ag ath-smaoineachadh air na tagraidhean aige:

SiC seòrsa N giùlaineach:Ag obair mar sgaoileadairean teirmeach ann an luathaichean AI agus pròiseasairean àrd-choileanaidh.
SiC inslithe:Bidh iad ag obair mar eadar-phuinnseanan ann an dealbhadh chiplet, a’ cothromachadh aonaranachd dealain le giùlan teirmeach.

Tha na h-innleachdan sin a’ suidheachadh SiC mar am bun-stuth airson riaghladh teirmeach ann an AI agus sgoltagan ionad dàta.

bhaAn Cruth-tìre Stuthan

Ged a tha daoimean (1,000–2,200 W/mK) agus grafain (3,000–5,000 W/mK) a’ tabhann seoltachd teirmeach nas fheàrr, tha na cosgaisean ro àrda agus na cuingeadan sgèileachaidh aca a’ cur bacadh air gabhail ris a’ phrìomh shruth. Tha roghainnean eile leithid meatailt leaghaidh no amalachadh aghaidh fuarachaidh meanbh-shruthach agus cnapan-starra cosgais ann. Tha “àite milis” SiC - a’ cothlamadh coileanadh, neart meacanaigeach, agus comas saothrachaidh - ga dhèanamh mar an fhuasgladh as practaigeach.

Buannachd Farpaiseach TSMC

Tha eòlas TSMC air wafers 12-òirleach ga dhèanamh eadar-dhealaichte bho cho-fharpaisich, a’ comasachadh cleachdadh luath de àrd-ùrlaran SiC. Le bhith a’ cleachdadh bun-structar a th’ ann mar-thà agus teicneòlasan pacaidh adhartach leithid CoWoS, tha TSMC ag amas air buannachdan stuthan a thionndadh gu fuasglaidhean teirmeach aig ìre an t-siostaim. Aig an aon àm, tha fuamhairean gnìomhachais mar Intel a’ toirt prìomhachas do lìbhrigeadh cumhachd cùil agus co-dhealbhadh cumhachd teirmeach, a’ cur cuideam air an atharrachadh cruinneil a dh’ionnsaigh ùr-ghnàthachadh teirmeach-meadhanaichte.

Àm puist: 28 Sultain 2025

Tha TSMC a’ cur carbaid silicon 12-òirleach an sàs airson crìoch ùr, cleachdadh ro-innleachdail ann an stuthan riaghlaidh teirmeach èiginneach linn AI