芯片散热陷阱,何解?
半导体行业观察·2025-11-22 11:09
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 来 源 : 内容编译自 semiengineering,谢谢 。 用于绝缘不同元件的薄膜在先进芯片中造成了散热问题。 人工智能的普及正迫使半导体制造业面对一个令人不安的现实。薄膜对于隔离信号、绝缘不同元件和 金属层至关重要,但随着人工智能数据中心芯片物理尺寸的不断缩小,薄膜却逐渐成为散热陷阱。这 反过来又限制了芯片的数据处理速度,并增加了冷却所需的功耗。 人工智能服务器芯片中的逻辑电路通常以数千瓦的功率运行,它们产生的热量必须穿过错综复杂的介 电层、金属屏障和界面,才能到达散热器或其他主动冷却装置。这些薄膜中的许多在设计之初并未考 虑导热性能。 历史上,薄膜介电材料主要被视为电学元件。低介电常数(Low-k)和超低介电常数(Ultralow-k) 材料经过优化以最大限度地降低电容。高介电常数(High-k)叠层结构则针对静电性能进行设计。硬 掩模、刻蚀停止层和扩散阻挡层的选择主要考虑工艺兼容性。热性能的重要性仅限于材料能否承受高 温工艺步骤。 这已经远远不够了。在先进逻辑和多芯片集成所需的密度下,热量会在互连层和晶体管结构中不均匀 地扩散,产生局部温度尖峰,直接 ...