CNF-MIM-TEKNIKEN KRYMPER FRAMTIDENS CHIPS

Illustration: CNF-MIM profilhöjd, exempel på sammanfogning  

Utvecklingen av mikrochipen under de senaste 50 åren har varit möjliggöraren till dagens mobila, snabba och trådlösa kommunikationslösningar. Framförallt är det takten i förtätningen av transistorerna i kislet som har varit avgörande, men detta gäller inte längre.

Förtätningen av transistorerna har nu börjat tappa fart. Det är inte längre möjligt att krympa storleken på transistorerna samtidigt som kostnaden per transistor sjunker, vilket tidigare varit fallet. Samtidigt behöver prestandan i de integrerade kretsarna; processorer, minnen, sensorer etcetera förbättras ytterligare för att 5G, AI, AR och VR ska få fart på riktigt. Även IoT behöver effektivare och billigare kretsar. 

Hur ser då lösningen ut? Svaret ligger i integrationen, det vill säga när dagens kretsinterna delar, ofta benämnda ”chiplets”, i en krets byggs samman; till en komponent, eller en integrerad krets, eller ett chip – terminologin kan variera här. 

För bara några år sedan innehöll en integrerad krets typiskt en enda kiselkärna och dessa kretsar var ganska universellt designade. En mobiltelefon, till exempel, byggdes med ett kretskort med olika integrerade kretsar och andra komponenter på. 

Utvecklingen mot en alltmer avancerad funktionalitet och högre prestanda i chipen har idag drivit miniatyriseringen. Idag byggs exempelvis processorer som kompletta integrerade system, optimerade för specifika slutprodukter. Arkitekturen i sådana kretsar är komplex och integrationstekniken brukar kallas ”avancerad paketering” eller ”heterogen integration”. Integrerade kondensatorer är då viktiga nycklar till prestanda och stabil funktion. 

- Artificiell intelligens, virtual reality och big data kräver nya, ännu kraftfullare processorer. Med riktigt tunna kretsintegrerade kondensatorer öppnas nya möjligheter att placera dessa optimalt i arkitekturen, utifrån behov, vilket ger en direkt positiv påverkan på prestandan samtidigt som den färdiga komponenten tar upp mindre yta. Vår unika CNF-MIM-teknik möjliggör marknadens tunnaste kondensatorer, förklarar Anders Johansson, vd för Smoltek. 

CNF-MIM – så är tekniken uppbyggd 

I praktiken fungerar det så att Smoltek utgår från den välkända MIM-arkitekturen (metall-isolator-metall). Den banbrytande lösningen för att uppnå högre prestanda (kapacitansdensitet) i kondensatorn är att tillverka en matta av vertikala kolnanofibrer på det ena metallagret och att sedan belägga dessa med ett mycket tunt isolatorlager vilket följer ytan på dessa kolnanofibrer. Nästa metallager appliceras också så att det följer ytan, nu isolatorskitets yta. Detta tillsammans ger en 3D-effekt där den effektiva ytan blir avsevärt större än avtrycket. 

Med den här tekniken kan CNF-MIM-kondensatorn leverera motsvarande prestanda som konkurrerande teknik, men till en profilhöjd som är mindre än hälften. Detta gäller för konventionell integration. Talar vi istället om helt integrerade kondensatorer tillverkade direkt på ytan av exempelvis ett processorchiplet blir höjden på Smolteks CNF-MIM- kondensator maximalt en tiondel av höjden jämfört med konkurrerande lösningar. 

- Detta är något som kommer att göra en mycket stor skillnad för våra kunder där den fortsatta miniatyriseringen av kretsarna är helt avgörande för prestandaoptimeringen, konstaterar Anders Johansson. 

Illustration: CNF-MIM genomskärning av konstruktion  

Smoltek provides groundbreaking technology for the new wave of heterogeneous integration and advanced semiconductor packaging. 

By pioneering carbon nanotechnology we keep scaling advanced semiconductor packaging technologies on a system level.

  • White Twitter Icon
  • White LinkedIn Icon
  • White Facebook Icon
  • White YouTube Icon

© 2005-2019 by Smoltek

Headquarters
Kaserntorget 7, S411 18 Gothenburg, Sweden

info@smoltek.com | +46 760 52 00 53

US location

470 Ramona Street, Palo Alto, CA 94301, USA

Newsletters

Get the latest news from Smoltek in your mailbox