Une nouvelle technique pour faciliter le refroidissement des piles de puces
La miniaturisation continue de l'électronique s'explique par la volonté d'intégrer toujours plus de fonctionnalités dans un volume toujours plus réduit. La poursuite de cette miniaturisation exigera de changer de concept, par exemple en superposant les couches de semi-conducteurs, ce qui exige une technique fiable pour les connecter électriquement. En outre, l'intégration impose de diminuer la résistance thermique pour augmenter la densité des connexions ainsi que la fiabilité des dispositifs soumis à des contraintes thermiques et mécaniques. Le manque d'une telle technique empêche de poursuivre la miniaturisation, ce qui a conduit des scientifiques à lancer le projet HYPERCONNECT (Functional joining of dissimilar materials using directed self-assembly of nanoparticles by capillary-bridging), financé par l'UE. Le projet HYPERCONNECT a mis au point un tout nouveau processus pour réaliser les connexions. Tout comme le sable doit être mouillé pour que le château tienne, des petits ponts capillaires d'eau peuvent aussi maintenir ensemble les piles de puces. Pour cela, les chercheurs ont injecté des nanoparticules dans un lit fluidifié de structures micrométriques afin de créer des ponts conducteurs d'une puce à l'autre. L'évaporation du fluide contenant ces nanoparticules les fait s'assembler aux zones de contact avec les plus grosses particules. Elles forment ainsi des points capillaires entre les sphères micrométriques, qui diffusent plus efficacement la chaleur dans des piles de puces. L'ajout d'un mélange de liquide et de nanoparticules, pour former des ponts qui facilitent l'évacuation de la chaleur, peut servir à empiler des centaines de puces. Ceci réduit la taille du package et la consommation d'énergie, et améliore considérablement la bande passante. HYPERCONNECT a proposé une meilleure technique de connexion entre plusieurs matériaux, avec une conductivité thermique décuplée et une fiabilité quintuplée. Elle facilite la réalisation d'architectures de puces superposées et la poursuite de la miniaturisation, positionnant l'UE en tête d'une course économique majeure.
Mots‑clés
Dissipation de la chaleur, piles de puces, technique d'assemblage, HYPERCONNECT, pontage capillaire, matériaux sophistiqués et nanotechnologies (NMP)
