TSMC Xauv 12-Nti Silicon Carbide rau Txoj Kev Tshiab, Kev Siv Txoj Cai hauv AI Era's Critical Thermal Management Materials

Cov Ntsiab Lus

1. Kev Hloov Pauv Txog Kev Siv Tshuab: Kev Sawv Ntxov ntawm Silicon Carbide thiab Nws Cov Kev Cov nyom

2. TSMC txoj kev hloov pauv tswv yim: Tawm ntawm GaN thiab twv rau SiC

3. Kev Sib Tw Khoom Siv: SiC Tsis Muaj Qhov Hloov Tau

4. Cov Xwm Txheej Siv: Kev Hloov Pauv Kev Tswj Xyuas Kub hauv AI Chips thiab Next-Gen Electronics

5. Cov Teeb Meem Yav Tom Ntej: Cov Kev Txwv Tsis Pub Siv Tshuab thiab Kev Sib Tw Hauv Kev Lag Luam

Raws li TechNews, kev lag luam semiconductor thoob ntiaj teb tau nkag mus rau lub sijhawm uas tsav los ntawm kev txawj ntse (AI) thiab kev suav lej siab (HPC), qhov twg kev tswj hwm thermal tau tshwm sim ua lub hauv paus tseem ceeb uas cuam tshuam rau kev tsim chip thiab kev ua tiav. Raws li cov qauv ntim khoom siab heev xws li 3D stacking thiab 2.5D kev koom ua ke txuas ntxiv mus ua rau cov chip ntom ntom thiab kev siv hluav taws xob ntau ntxiv, cov khoom siv ceramic ib txwm tsis tuaj yeem ua tau raws li qhov xav tau thermal flux. TSMC, lub ntiaj teb ua wafer foundry, tab tom teb rau qhov kev sib tw no nrog kev hloov pauv khoom siv: puag tag nrho 12-nti ib leeg-siv lead ua silicon carbide (SiC) substrates thaum maj mam tawm ntawm kev lag luam gallium nitride (GaN). Qhov kev txav no tsis yog tsuas yog qhia txog kev rov kho dua ntawm TSMC txoj kev npaj khoom siv tab sis kuj qhia txog kev tswj hwm thermal tau hloov pauv los ntawm "kev txhawb nqa thev naus laus zis" mus rau "qhov zoo dua kev sib tw tseem ceeb."

Silicon Carbide: Tshaj Lij Fais Fab Electronics

Silicon carbide, uas paub zoo txog nws cov khoom siv semiconductor dav dav, tau siv rau hauv cov khoom siv hluav taws xob ua haujlwm zoo xws li cov inverters tsheb fais fab, kev tswj lub cev muaj zog hauv kev lag luam, thiab cov khoom siv hluav taws xob rov ua dua tshiab. Txawm li cas los xij, SiC lub peev xwm nthuav dav ntau dua li qhov no. Nrog rau qhov ua tau zoo ntawm thermal conductivity ntawm kwv yees li 500 W / mK - ntau dua li cov khoom siv ceramic ib txwm muaj xws li txhuas oxide (Al₂O₃) lossis sapphire - SiC tam sim no tau npaj los daws cov teeb meem thermal ntawm cov ntawv thov siab.

Cov cuab yeej AI Accelerators thiab Thermal Crisis

Kev nthuav dav ntawm AI accelerators, cov chaw khaws ntaub ntawv processors, thiab AR smart glasses tau ua rau muaj kev txwv chaw thiab kev tswj hwm thermal ntau ntxiv. Piv txwv li, hauv cov khoom siv hnav tau, cov khoom microchip uas nyob ze ntawm lub qhov muag xav tau kev tswj hwm thermal kom ntseeg tau tias muaj kev nyab xeeb thiab ruaj khov. Siv nws cov kev txawj ntse ntau xyoo hauv kev tsim 12-nti wafer, TSMC tab tom txhim kho thaj chaw loj ib leeg-crystal SiC substrates los hloov cov ceramics ib txwm muaj. Txoj kev no ua rau muaj kev sib koom ua ke zoo rau cov kab ntau lawm uas twb muaj lawm, sib npaug cov txiaj ntsig thiab cov nqi zoo yam tsis tas yuav tsum tau kho dua tshiab tag nrho.

Cov Kev Sib Tw thiab Kev Tsim Kho Tshiab​

​Lub Luag Haujlwm ntawm SiC hauv Kev Ntim Khoom Qib Siab

• Kev Sib Koom Tes 2.5D:Cov chips raug teeb tsa rau ntawm silicon lossis cov organic interposers nrog cov teeb liab luv luv, ua haujlwm tau zoo. Cov teeb meem ntawm kev tshem tawm cua sov ntawm no feem ntau yog kab rov tav.
• Kev Sib Koom Tes 3D:Cov chips uas tau teeb tsa ntsug ntawm kev sib txuas ntawm silicon vias (TSVs) lossis kev sib txuas sib xyaw ua ke ua tiav qhov sib txuas ceev heev tab sis ntsib lub zog thermal exponential. SiC tsis yog tsuas yog ua haujlwm ua cov khoom siv thermal passive xwb tab sis kuj sib koom ua ke nrog cov kev daws teeb meem siab heev xws li pob zeb diamond lossis cov hlau ua kua los tsim cov "hybrid cooling" systems.

​Kev Tawm Tsam Tseem Ceeb ntawm GaN

Tshaj Lij Tsheb: SiC Cov Ciam Teb Tshiab

• Cov khoom siv N-hom SiC uas ua rau muaj kev cuam tshuam:Ua haujlwm ua cov thermal spreaders hauv AI accelerators thiab cov processors ua haujlwm siab.
• Kev rwb thaiv tsev SiC:Ua haujlwm ua tus neeg cuam tshuam hauv cov qauv tsim chiplet, sib npaug kev rho tawm hluav taws xob nrog kev coj ua cua sov.

Cov kev tsim kho tshiab no tso SiC ua cov khoom siv tseem ceeb rau kev tswj hwm thermal hauv AI thiab cov ntaub ntawv chaw chips.

​​​Cov Khoom Siv Toj roob hauv pes