Radiadores embutidos farão resfriamento de novos chips

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/06/2005

Aumentar a velocidade dos chips não parece estar sendo problema para os engenheiros dos grandes fabricantes de semicondutores. A Lei de Moore continua indo muito bem obrigado. Mas, evitar que os chips derretam com tanta potência não tem sido uma tarefa assim tão fácil.

Agora, engenheiros do Instituto de Tecnologia da Geórgia, Estados Unidos, desenvolveram uma nova técnica que permite a construção de canais de resfriamento no interior dos circuitos integrados. Ao invés de depender de aparatos externos de troca de calor, os chips poderão vir com seus próprios "radiadores" embutidos.

Os canais de polímeros, por onde pode circular o líquido para resfriar o chip, podem ser construídos utilizando os mesmos equipamentos automatizados que são hoje empregados para se fabricar o chip. Isto permitirá que a densidade de componentes por área seja mantida, ao mesmo tempo em que se obtém um melhor controle de temperatura do que com a utilização de aparatos externos.

"Este esquema oferece uma solução simples e compacta para a passagem do líquido de resfriamento diretamente no interior de chips com integração em gigaescala (GSI), e é totalmente compatível com o processo convencional 'flip-chip'," afirmou Bing Dang, um dos participantes do grupo de pesquisas. "Integrando os microcanais de resfriamento diretamente no chip, nós podemos eliminar muitos problemas de interface termal que são uma grande preocupação hoje."

A nova técnica, baseada no processo CMOS de fabricação, opera a apenas 260º C, considerada uma operação em baixa temperatura. Isso é essencial para que os circuitos do chip não sejam danificados quando da construção dos canais de resfriamento.

Além dos canais internos de resfriamento, os pesquisadores agora conseguem construir canais que atravessam e saem na parte superior do chip, permitindo a conexão com equipamentos adicionais de dissipação de calor, externos ou montados na própria placa de circuito impresso.

O novo "radiador" embutido no chip é capaz de dissipar 100 Watts de energia por centímetro quadrado. A retirada do calor depende do fluxo do líquido de resfriamento e da pressão a que ele é submetido. Quanto menor for o diâmetro dos microcanais, maior é a eficiência da troca de calor.