TRUMPF dévoile une technologie de refroidissement par puce laser UKP, avec une vitesse de traitement 5 fois supérieure à la gravure traditionnelle

fr.wedoany.com Rapport : Le 1er septembre, le groupe TRUMPF a présenté pour la première fois au SEMICON Taiwan 2026 une nouvelle application de laser à impulsions ultra-courtes (UKP) permettant d'usiner directement des structures de refroidissement à l'échelle micrométrique à l'intérieur des empilements de puces, ouvrant la voie à la production industrialisée de systèmes de refroidissement intégrés pour les puces d'IA.

Avec les technologies d'assemblage avancées qui empilent ou interconnectent étroitement plusieurs puces pour offrir une puissance de calcul accrue dans un espace réduit, la chaleur se concentre de plus en plus à l'intérieur des empilements de puces. Les méthodes de refroidissement traditionnelles au niveau des baies ou des centres de données ne suffisent plus à répondre aux besoins de dissipation thermique des puces d'IA à haute puissance. Les fabricants de semi-conducteurs ont inscrit à leurs feuilles de route technologiques de nouvelles solutions de refroidissement telles que le refroidissement par microfluide et les couches de diffusion thermique, qui nécessitent l'intégration de structures extrêmement fines directement à l'intérieur des boîtiers de puces.

Cependant, des matériaux tels que le carbure de silicium et le diamant, utilisés pour la dissipation thermique des puces, sont extrêmement durs, et les structures de refroidissement requises ne mesurent que quelques micromètres, ce qui rend difficile pour les procédés de gravure traditionnels de concilier qualité et efficacité d'usinage. Grâce à une technologie d'ablation de précision à l'échelle micrométrique, le laser à impulsions ultra-courtes de TRUMPF usine directement des microcanaux et des structures en colonnes sur des matériaux tels que le carbure de silicium, permettant un contrôle précis de l'angle des parois latérales et de la géométrie, avec une uniformité élevée de la largeur des piliers, maintenue à environ 100 micromètres. Selon TRUMPF, ce procédé offre une vitesse de traitement au moins 5 fois supérieure à celle de la gravure, tout en préservant une qualité de surface élevée et une géométrie précise des structures de refroidissement.

Cathrin Conrad, responsable mondiale du développement commercial des semi-conducteurs chez TRUMPF Laser Technology, a déclaré que la dissipation thermique deviendrait l'un des principaux goulots d'étranglement du développement futur des processeurs d'IA et que, sans concepts de refroidissement entièrement nouveaux, la croissance des performances de calcul serait difficile à réaliser. Cette technologie de dissipation thermique par microstructures devrait être introduite sur le marché au plus tôt en 2028, avec les architectures d'empilement 3D de puces.

TRUMPF a également présenté au même moment sa technologie de revêtement plasma HiPIMS (pulvérisation magnétron à impulsions de haute puissance), destinée à résoudre le problème de métallisation des millions de micro-trous traversants dans les substrats en verre. Cette technologie utilise un plasma à haut taux d'ionisation pour guider précisément les ions métalliques à l'intérieur des micro-trous à rapport d'aspect élevé, formant ainsi un revêtement métallique uniforme et dense. Piotr Lach, responsable des besoins en technologies émergentes chez TRUMPF, a souligné qu'un seul défaut de revêtement dans un trou traversant pouvait entraîner la mise au rebut de l'intégralité du substrat.

Le chiffre d'affaires annuel de TRUMPF lié aux technologies des semi-conducteurs atteint déjà environ 1 milliard d'euros, avec plus de 2 500 employés dédiés à la recherche-développement et aux services dans le monde. L'entreprise prévoit également de tripler sa capacité de production de systèmes laser pour la lithographie EUV d'ici 2 ans.