Mikrodruty do mikrochipów

Nowa metoda łączenia mikroukładów opracowana na Uniwersytecie Illinois zmniejszyć rozmiary obwodów scalonych, ułatwiając ich łączenie ze sobą.

Zazwyczaj połączenia pomiędzy układami scalonymi a płytkami drukowanymi, na który są montowane są wykonywane z metalowych drutów lutowanych do wyznaczonego miejsca na chipie. Współczesne układy wymagają dużej ilości połączeń, których wykonanie jest żmudne i czasochłonne. Na dodatek płytka do przylutowania drutu zajmuje dużo miejsca - z punktu widzenia mikroelektroniki, oczywiście. Płytka do przylutowania ma rozmiar 50 na 50 mikronów, podczas gdy średnica ludzkiego włosa to zazwyczaj około 100 mikrometrów.

Stworzona przez profesora Min-Feng Yu z Uniwersytetu Illinois metoda rezygnuje całkowicie z przytwierdzania gotowych drutów do płytek, zamiast tego wytwarzając je na miejscu między punktami połączenia. Yu, we współpracy z doktorantem Jie Hu stworzyli technikę bezpośredniego tworzenia mikroskopijnych drutów z czystego metalu, dużo mniejszych od tradycyjnych drutów i wymagających dużo mniejszego obszaru do łączenia. W swoim artykule opublikowanym w "Science" pokazują możliwość zamocowania do starego, "dużego" obszaru łączenia do 20 swoich nowych mikrodrutów.

Yu porównał technikę do pisania wiecznym piórem, tylko nie na powierzchni a w przestrzeni trójwymiarowej. Para naukowców napełniła mikropipetę roztworem elektrolitu miedzi. Po przybliżeniu mikropipety do powierzchni łączącej między jej czubkiem a płytką tworzy się połączenie z płynu. W tym momencie przez elektrolit przepuszczany jest prąd, który powoduje osadzanie się miedzi w formie metalu. Przesuwając końcówkę mikropipety w przestrzeni powoduje się ciągłe osadzanie miedzi w przestrzeni, tworząc przewód. Głównym problemem było obliczenie odpowiedniej prędkości przesuwania pipety, tak aby nie zerwać połączenia między drutem a tworzącym się przewodem.

Proces jest zautomatyzowany, więc możliwe jest jego przeprowadzanie przy pomocy układów licznych mikropipet, tworząc równolegle dziesiątki czy setki połączeń, co powinno pozwolić na zaoszczędzenie czasu i pieniędzy.

[via Science Daily]

Leszek Karlik