A Intel, gigante global de semicondutores, anunciou um marco significativo que promete redefinir a indústria tecnológica. Em um feito que desafia os limites físicos da engenharia, a empresa superou a chamada “parede de encapsulamento”, um obstáculo técnico que há muito tempo restringia o tamanho e a densidade dos chips de alto desempenho.
Esta inovação abre as portas para a fabricação de uma nova geração de componentes, os chips hipergrandes (Hyper-Large Form Factor ou HLFF). Com potencial para alcançar dimensões impressionantes de 240 mm x 240 mm, estes novos designs representam um salto de mais de 24 vezes em relação ao limite de retícula padrão da indústria, prometendo impulsionar o desenvolvimento de supercomputadores e sistemas de inteligência artificial de próxima geração.
O Desafio da Escala na Fabricação de Chips
Com a desaceleração da Lei de Moore, que historicamente ditou o ritmo do avanço dos semicondutores, a indústria tem migrado dos chips monolíticos para a arquitetura de chiplets. Nela, pequenos blocos de silício são interconectados em uma única estrutura. Contudo, essa transição trouxe um novo desafio: quanto maior o tamanho do encapsulamento final, maior o risco de falhas operacionais durante a produção, principalmente devido a problemas com o material de selagem.
O principal entrave técnico reside no “underfill”, uma resina injetada para preencher as minúsculas frestas entre os microchips e o substrato. Em designs tradicionais, a resina percorre distâncias curtas, de até 43 milímetros. No entanto, em superfícies massivas como as propostas pelos chips HLFF, o fluido enfrenta uma forte resistência ao escoamento. Isso favorece o surgimento de bolhas de ar, que são críticas, pois comprometem tanto a dissipação de calor quanto as conexões elétricas, inviabilizando o funcionamento do chip.
A Solução Inovadora da Intel
Para transpor essa barreira física, a equipe de engenheiros da Intel na fábrica Fab 9, localizada em Rio Rancho, Novo México (EUA), desenvolveu uma solução coordenada em três frentes. Primeiramente, os pesquisadores criaram uma resina de “underfill” com menor viscosidade, permitindo que o material flua por trajetos significativamente mais longos sem perder sua integridade mecânica essencial.
Em segundo lugar, a empresa reformulou completamente a estratégia de aplicação do fluido. Em vez da injeção lateral padrão, a Intel adotou uma dispensação em múltiplos pontos simultâneos. Esta abordagem reduz drasticamente a distância que o selante precisa percorrer, mitigando o risco de falhas. Por fim, o processo de cura térmica foi otimizado para eliminar eventuais microbolhas remanescentes, garantindo que as estruturas finais sejam totalmente livres de defeitos e extremamente robustas.
Resultados Promissores e o Futuro da Tecnologia
Os testes práticos conduzidos pela Intel já validaram com sucesso encapsulamentos EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) que superam em mais de 5 vezes a escala de retícula, abrigando 18 dies e 12 memórias HBM (High Bandwidth Memory). Além disso, estruturas que excedem 7 vezes a escala tradicional também foram testadas com êxito. A tecnologia de empilhamento 3D Foveros da empresa também demonstrou resultados perfeitos em escalas de 2x e 4x.
Com este avanço revolucionário, a Intel projeta expandir seus pacotes de empacotamento avançado para mais de 12 vezes a retícula até 2028. Essa capacidade não apenas viabilizará o uso de substratos de vidro, uma inovação importante para a próxima geração de chips, mas também impulsionará o desenvolvimento de supercomputadores de inteligência artificial sem precedentes, marcando o início de uma nova era para a computação de alto desempenho.
Fonte: canaltech.com.br