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Winziges macht cool Trumpf integriert Kühlsysteme in KI-Chips per Laser

Quelle: Trumpf 1 min Lesedauer

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ACE Stoßdämpfer GmbH
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WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG

Trumpf-Ultrakurzpulslaser (UKP) ermöglichen die industrielle Herstellung der für das Advanced Packaging die für eine Kühlung notwendigen Mikrostrukturen auf Halbleiterebene ...

Weg mit zuviel Wärme! Trumpf hat es mit Lasertechnik geschafft, eine Kühlung für die KI-Chips der nächsten Generation herzustellen, die gestapelt werden, um mehr zu leisten. Hier hält ein Trumpf-Mitarbeiter einen solchen Chip mit integriertem Kühlsystem zwischen den Fingern.(Bild: Trumpf)
Weg mit zuviel Wärme! Trumpf hat es mit Lasertechnik geschafft, eine Kühlung für die KI-Chips der nächsten Generation herzustellen, die gestapelt werden, um mehr zu leisten. Hier hält ein Trumpf-Mitarbeiter einen solchen Chip mit integriertem Kühlsystem zwischen den Fingern.
(Bild: Trumpf)

Die nächste Generation leistungsfähiger KI-Chips benötigt neue Kühlmöglichkeiten. Auf der Semicon Taiwan zeigt Trumpf deshalb erstmals eine neue Ultrakurzpulslaser-Anwendung, die die industrielle Fertigung von auf KI-Chips integrierten Kühlsystemen schafft. Denn die Hersteller setzen verstärkt auf das sogenannte Advanced Packaging, bei dem Chips gestapelt oder eng miteinander verbunden werden, um mehr Rechenleistung auf kleinem Raum zu ermöglichen. Aber die Wärmeabfuhr werde dann zum Engpass künftiger KI-Prozessoren. Ohne neuartige Kühlkonzepte lassen sich die hohen Anforderungen aber nicht erfüllen. Mit der neuen Laseranwendung könnten Chip-Hersteller Kühlstrukturen aber flexibel im Chip-Stack einbringen. Siliziumkarbid etwa, eignet sich für anspruchsvolle Anwendungen im Halbleiterbereich und leitet die Wärme effizient ab.

UKP-Laser von Trumpf schlagen mehrere „Fliegen“ mit einer Klappe

Die Herstellung der feinen Mikrostrukturen stellt die Halbleiterbranche aber vor große Herausforderungen, weil das Material extrem hart ist und die benötigten Strukturen extrem klein. Mit den etablierten Ätzprozessen könnten sie nur schwer gefertigt werden. Doch das Trumpf-Verfahren eignet sich sowohl für Siliziumkarbid als auch für Diamant. Die UKP-Laser von Trumpf tragen das Siliziumkarbid aber mikrometergenau ab und erzeugen die feinen Strukturen. Hohe Präzision ist entscheidend, damit die Kühlung zuverlässig funktioniert, heißt es. Im Vergleich zum Ätzen ermöglichten die Laser eine mindestens 5-fach höhere Bearbeitungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger exzellenter Oberflächenqualität und präziser Geometrie der Kühlstrukturen. So lassen sich die Anforderungen der Halbleiterindustrie an Qualität und Wirtschaftlichkeit gleichzeitig erfüllen. Denn außer der Qualität spiele für Chiphersteller vor allem die Produktivität eine zentrale Rolle.

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