ein Nachrichtenblog von Rudi Kulzer

auf der Basis einer Pressemeldung

3M und IBM haben bekanntgegeben, dass die beiden Unternehmen die gemeinsame Entwicklung von Klebstoffen planen, die dazu verwendet werden können, Halbleiter in dichtgepackte Silizium-Towers zu verbauen.

Es gelte, eine neue Materialklasse zu entwickeln, die es erstmals erlaubt, kommerzielle Mikroprozessoren zu bauen, die aus Schichten von mehr als 100 separaten Chips bestehen.

Möglicher "Chip-Wolkenkratzer" von IBM Quelle: Werkfoto

Ein solches „Stacking“ genanntes Verfahren würde das Tor zu einem wesentlich höheren Integrationsniveau bei IT-Systemen und Konsumerelektronik öffnen. Als Folge davon könnten Prozessoren künftig sehr eng mit Hauptspeicher- und Netzwerkkomponenten zu einem Siliziumbaustein verbunden werden. Das würde dann den Chips bis zu tausendmal schneller machen als die heutigen schnellsten Mikroprozessoren. Dies würde zu wesentlich leistungsfähigeren Smartphones, Tablets, Computern und Spielekonsolen führen.

Das Ergebnis dieser Arbeit könnte die heutigen Bemühungen, Chips in die dritte Dimension zu bringen, beflügeln. Diese Anstrengungen werden als 3D-Packaging bezeichnet. Die gemeinsame Forschung greift dabei einige der schwierigsten technischen Herausforderungen auf, die beim Übergang der Branche auf echte 3D-Chipformen auftreten.

So werden beispielsweise neue Arten von Klebern benötigt, die Hitze effizient durch einen dicht gepackten Chipstapel abführen und von wärmeempfindlichen Bauteilen wie logischen Schaltkreisen fernhalten können.

„Heutige Chips, auch solche mit 3D-Transistoren, sind de facto 2D-Chips mit noch immer sehr flachen Strukturen“, sagt Bernard Meyerson, IBMs Chef-Forscher für Chipfragen in East Fishskill.“Unsere Wissenschaftler beabsichtigen, Materialien zu entwickeln, die es uns erlauben, sehr große Computerleistung in einen neuen Formfaktor zu bringen – den „Silizium-Skyscraper“.

IBM Forscher Bernhard Meyerson Quelle: Werkfoto

Wir glauben, dass wir den jetzigen Status im Bereich Packaging weiterentwickeln können und dabei eine neue Klasse an Halbleitern schaffen, die höhere Geschwindigkeit und mehr Möglichkeiten bereitstellt, bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch. Dies sind Schlüsselanforderungen vieler Hersteller, besonders der Anbieter von Tablets und Smartphones.“

Ziel ist die Verbindung gesamter Wafer

Viele Halbleitertypen, inklusive derer für Server und Spielekonsolen, benötigen heute Packaging- und Verbindungstechniken, die nur bei einzelnen Chips angewendet werden können. 3M und IBM planen die Entwicklung von Klebern, die für gesamte Siliziumwafer verwendet werden können und dabei hunderte oder tausende von Chips auf einen Schlag beschichten. Die heutigen Prozesse dagegen sind vergleichbar mit einem Schritt-für-Schritt-Prozess pro individuellem Chip.

Im Rahmen der Vereinbarung wird IBM Expertise in der Entwicklung von Halbleiterpackaging-Prozessen einbringen, 3M bringt seine Expertise in der Entwicklung und Herstellung von adhäsiven- klebenden – Materialien ein, eine der Kerntechniken des bekannten Konzerns aus Minnesota.

3M Stammsitz in Minnesota Quelle: Werkfoto

3M Klebstoffe werden exakt auf Kundenanforderungen hin entwickelt und sind „allgegenwärtig“ – sie werden in einer Vielzahl von verschiedenen Produkten und Branchen eingesetzt, inklusive High-Tech-Anwendungen wie in der Halbleiterbranche, bei Konsumerelektronikgeräten, in der Luft- und Raumfahrt sowie der Solarbranche.