Альтернатива золоту в микросхемах

27.04.2016

Тайваньским ученым из университета National Cheng Kung University (NCKU) удалось разработать технологию соединения элементов интегральных схем с помощью алюминиевых проводов, которые окажутся дешевле в производстве, чем используемые сейчас электрические контакты из золота и меди. Данная разработка предназначена для вывода электрического сигнала от интегральных элементов на внешний корпус микросхем - для взаимодействия с другими компонентами на системной плате.

Качество контактов является критичным для скорости вычислительных процессов и качества работы устройства. Ранее для этих целей чаще всего использовались золотые провода диаметром 12,5 мкм и крупнее (в том числе с примесью бериллия или других элементов). Более дешевой альтернативой золоту являются медные провода диаметром до 75 мкм, хотя в их производстве также есть определенные сложности: чтобы избежать коррозии, припайка проводов к микросхеме должна осуществляться в газовой среде, на 95% состоящей из азота и на 5% из водорода. В некоторых случаях в качестве аналога также используется серебро.

В общей сложности около 90% устройств с использованием полупроводниковых интегральных схем и светодиодных устройств (LED) сейчас содержат контакты из золота, серебра или меди.

Алюминий и его соединения с магнием и кремнием также ранее использовались в микросхемах, однако исследовательская группа из NCKU утверждает, что в ходе четырехлетней работы им удалось решить проблему низкой проводимости и эластичности (ductility) алюминия.

Ключевой особенностью технологии является нанесение на поверхность провода тончайшего слоя цинка. Диаметр провода составляет около 18 мкм, алюминий должен быть полностью очищен он примесей, чтобы увеличить теплопроводность, эластичность и твердость.

Использование данной технологии позволит сократить затраты на производство по сравнению с интегральными схемами, где используются золотые или медные контакты, уверяют разработчики. Стоимость алюминиевого сырья гораздо дешевле по сравнению с аналогами. Цена на золото на мировом рынке - около $62 тыс. за кг, стоимость серебра гораздо ниже и составляет около $1,25 тыс. за кг, для меди этот показатель равняется около $7, при этом цена на алюминий оказывается еще в три раза ниже - всего около $2 за кг.

<< Назад: Твердотельные накопители SanDisk Z410 27.04.2016

>> Вперед: Компьютер в формате AA-батарейки 26.04.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Toshiba обещает выпустить батарею со сроком службы 10 лет 30.07.2007 Toshiba обещает выпустить батарею со сроком службы 10 лет, или 5000 циклов перезаряда. Емкость может уменьшиться только через 3000 циклов и всего на 10%. Кроме того, разработчики сообщают об уникальной способности батареи заряжаться на 90% всего за 5 минут. Toshiba начнет производство Super Charge ion Battery (SCiB) в следующем году, а к марту 2016 года планируется продать 100 млрд. батарей. Компания называет свое изобретение "прорывом среди перезаряжаемых батарей". Емкость каждой ячейки - 4,2 А-ч. Она способна выдавать напряжение 2,4 В при весе в 150 грамм. Планируется объединять по 10 ячеек. Таким образом, габариты батареи составят 100х300х45 мм, а напряжение - 24 В. Кроме того, батарея демонстрирует высокую степень безопасности. Катод устойчив к перегреву и обладает высокой температурой воспламенения. Дизайн батареи сделан таким образом, чтобы защитить ее от внутреннего замыкания и тепловой эмиссии. Воспламенение и возгорание батареи практически исключены. Изобретение планируется использовать для работы мотороллеров, электрокаров и прочих небольших транспортных средств. Потенциально Toshiba планирует использовать наработки для использования в гибридных автомобилях и мобильных телефонах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026