211service.com
Magnētiskā lodēšana 3D mikroshēmu savienošanai
Jauna veida lodmetālu var izkausēt un veidot trīs dimensijās vāja magnētiskā lauka ietekmē. Izmantojot magnētu, lai izvilktu lodmetālu caur šauriem caurumiem, ir iespējams izveidot elektriskus savienojumus, piemēram, starp sakrautām silīcija mikroshēmām. Šīs trīsdimensiju mikroshēmas noteiktā apgabalā nodrošina lielāku skaitļošanas jaudu, taču savienojumu izveidošana starp tām ir dārga — problēma, ko varētu risināt jaunais lodmetāls. Lodmetālā nav arī svina, un tas ir stiprāks par citiem svinu nesaturošiem lodmetāliem.
Magnētiskais materiāls: Jauns bezsvina magnētiskais lodmetāls paceļas vertikāli pret magnētu.
Tas ir kā šķidrā metāla robots no Terminators 2 : jūs varat to veidot un likt plūst, izmantojot magnētisko lauku, saka Deivids Danands , Ziemeļrietumu universitātes materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors, kurš nebija iesaistīts pētniecībā.
Jauno lodmetālu izstrādāja pētnieki, kuru vadīja Ainisa Ramiresa , Jēlas universitātes mašīnbūves profesors, kurš tika nosaukts Tehnoloģiju apskats TR35 jauno novatoru saraksts 2003. Lodmetāls iegūst gan izturību, gan magnētiskās īpašības no maisījumā suspendētām dzelzs daļiņām.
Daļa no lodēšanas izstrādes motivācijas, saka Ramirez, ir regulējums. Daudzas valstis, tostarp Japāna un Eiropas Savienības dalībvalstis (lai gan ne ASV), ir aizliegušas importēt elektroniku, kas satur svinu. Tomēr labākās alternatīvas alvas-svina lodēšanai nav tik spēcīgas, un tām parasti ir daudz augstāka kušanas temperatūra. Siltums, kas nepieciešams, lai izkausētu lodmetālu, var apdraudēt datoru mikroshēmu smalkās elektroniskās struktūras. Citas pētniecības grupas ir izstrādājušas kompozītu lodmetālus, kas ietver oksīda vai metāla daļiņas papildu stiprībai. Mēs nolēmām ievietot magnētiskās metāla daļiņas, lai ne tikai palielinātu izturību, bet arī piešķirtu jaunas īpašības, saka Ramirez.
Rezultāts ir alvas un sudraba sakausējums, kas satur desmitiem mikrometru diametra dzelzs daļiņu dispersiju. Kad lodmetāliem tiek pielietots magnētiskais lauks, notiek divas lietas. Pirmkārt, dzelzs daļiņas uzsilst, lokāli izkausējot lodmetālu. Šī lokālā apkure, kas darbojas pēc tāda paša principa kā induktīvās krāsnis, paliek pilnībā ierobežota, saglabājot apkārtējo zonu vēsu. Un, otrkārt, dzelzs daļiņas sakrīt ar magnētiskā lauka virzienu, saspiežot un spiežot šķidrumu šajā virzienā. Šis izlīdzinājums tiek saglabāts, kad lodmetāls sacietē, un labi sakārtotās daļiņas nodrošina mehānisku pastiprinājumu, kas ir lielāks par to, ko nodrošina regulāra daļiņu izkliede.
Tas ir liels darījums, ka var pārvietot šādu šķidrumu, saka Danands. Jūs varētu sagaidīt, ka daļiņas atkal uzpeldēs virsmā, nevis aizvedīs ar tām šķidrumu.
Ramirez uzskata, ka lodmetāls var nodrošināt labāku veidu, kā izveidot elektriskos savienojumus starp slāņiem trīsdimensiju mikroshēmās. Mūsdienās starpsavienojumi starp sakrautām skaidām tiek veidoti, ķīmiski urbjot caurumu caur silīciju un pārklājot tā malas ar varu. Vara virsmas spraigums mudina lodmetālu uzkāpt cauri caurumam, taču procesam ir savi ierobežojumi. Viņi cer, ka lodmetāls uzsūks vara sienas, saka Ramirezs, taču ir daudz iespēju neveiksmei, un vara pārklāšanas process ir dārgs. Turpretim magnētisko lodmetālu var izvilkt caur silīciju, izmantojot salīdzinoši vāju magnētu. Mūsu process ir ļoti lēts, viņa saka.
Ramiresa saka, ka viņa ir sarunājusies ar ieinteresētiem mikroshēmu ražotājiem un var komercializēt lodmetālu Adhera tehnoloģijas , jaunuzņēmums, kas atrodas Ņujorkā.