Cuando la miniaturización de los dispositivos electrónicos está cercana a alcanzar el límite que permite la tecnología, el apilamiento se ofrece como un modo prometedor de superar esa barrera. Un grupo de científicos está desarrollando la tecnología vital que se echa en falta para interconectar las capas.
La demanda de funcionalidad mejorada en dispositivos más pequeños y a menor precio ha impulsado la miniaturización dentro el sector microelectrónico. Continuar por ese camino requerirá un cambio drástico en el diseño, pero la superposición de distintas matrices de semiconductores requiere de una tecnología de unión fiable para conectarlas eléctricamente entre sí. Su integración requiere reducir la resistencia térmica para conseguir una mayor densidad de interconexión y fiabilidad de los dispositivos durante la carga termomecánica.
La carencia de tal tecnología y el consiguiente bloqueo de la posibilidad de miniaturización adicional ha llevado a un grupo de científicos a iniciar el proyecto financiado con fondos europeos
HYPERCONNECT, en el que se está desarrollando un proceso pionero de formación de uniones secuencial. Las uniones de materiales compuestos hechos de nanopartículas, polímeros y relleno se formarán de manera secuencial aplicando primero una suspensión de nanopartículas y evaporando luego el disolvente. Tendrá lugar entonces el autoensamblaje de las nanopartículas mediante puentes capilares, formando «cuellos» entre estructuras de tamaño micrométrico.
Tras llevar a cabo distintas pruebas de cribado, los investigadores seleccionaron las nanopartículas de relleno de óxido de aluminio (alúmina) para los cuellos dieléctricos. Las tamizaron para obtener una distribución más uniforme de tamaños y formas y las distribuyeron a todos los socios del proyecto. El equipo desarrolló también una nueva formulación epoxi para relleno de huecos con propiedades personalizadas no disponibles en productos comerciales.
El trabajo de procesamiento se centra en el mejor modo de depositar materiales basados en nanopartículas para favorecer la posterior formación de cuellos. Las tareas llevadas a cabo incluyen experimentos relacionados con el procesamiento de partículas de relleno o la colocación e inmovilización de los materiales y estudios de los mecanismos de formación de cuellos.
El desarrollo de materiales y tecnología está siendo respaldado por una rigurosa campaña de caracterización experimental y modelado. El uso de la información sobre la carga durante la vida útil del producto y mecanismos de fallo obtenida en ensayos experimentales está facilitando el diseño y la evaluación de la fiabilidad. Las simulaciones realizadas hasta la fecha cubren tanto necesidades surgidas del trabajo de desarrollo como aspectos más fundamentales para un modelado de la vida útil basado en la física de los fallos. Las evaluaciones del ciclo de vida realizadas orientan la selección de materiales adecuados desde los puntos de vista económico y medioambiental.
Se espera que el proyecto HYPERCONNECT haga posible una tecnología de unión de multimateriales mejorada, con una conductividad térmica multiplicada por diez y una fiabilidad multiplicada por cinco, que permitirá la obtención de nuevas arquitecturas de chips apilados tridimensionales y abrirá las puertas a una miniaturización continuada poniendo a la UE en cabeza de una carrera de gran importancia económica.
EN
CS
DE
ES
FR
HU
IT
PL
PT
РУ
SK
TR
УК
AR
中文
