Chips ficam 50% menores com capacitores enfiados em camada intermediária

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/06/2021

O novo projeto do interposer com capacitor embutido fornece uma redução notável nos requisitos de área e comprimento de interconexão.
[Imagem: Yi-Chieh Tsai et al. - 10.1109/TED.2021.3082497]

Miniaturização

Engenheiros japoneses descobriram como usar uma camada "inerte" dentro dos processadores para colocar componentes ativos.

Esse melhor aproveitamento da área permitiu um nível de compactação e miniaturização impressionante, além de reduzir as fiações no interior do próprio chip.

A técnica consiste em construir um componente eletrônico chamado capacitor dentro de uma camada conhecida como "interposer", que funciona como um espaçador, isolante e guia de conexões entre os transistores e a fiação do chip.

Yi-Chieh Tsai e colegas do Instituto de Tecnologia de Tóquio demonstraram que as camadas intermediárias de silício podem ser transformadas em capacitores funcionais, economizando um espaço considerável e trazendo vários outros benefícios.

Nos chips mais modernos, incluindo as DRAMs e os processadores, esses interposers funcionam como túneis condutores verticais, que unem as conexões nos chips com saliências de solda no substrato da embalagem. Os capacitores são colocados nesse substrato, próximo aos componentes aos quais servem, o que exige uma conexão de 5 a 30 mm entre seus terminais e os do chip.

A nova proposta é que a própria camada de silício funcione como capacitor.

A equipe conseguiu isso por meio de um novo processo de fabricação no qual os capacitores são incorporados dentro de uma peça de silício de 300 mm usando resina e cola. As interconexões entre o chip e o capacitor são feitas diretamente com vias passantes de silício, sem a necessidade de saliências de solda.

"Nosso interposer funcional 3D, sem saliências [as protuberâncias das soldas], permite uma redução notável na área do pacote de cerca de 50% e um comprimento de interconexão cem vezes menor," comentou o professor Takayuki Ohba.

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