לייזרים בפולסים אולטרה־קצרים יוצרים מיקרו־מבנים ב־SiC וביהלום, שנועדו לאפשר קירור קרוב יותר למוקדי החום בתוך ערימות שבבים מתקדמות
הגידול בצריכת ההספק של מעבדי AI הופך את פינוי החום לבעיה שמערכות הקירור של השרת ומרכז הנתונים מתקשות לפתור לבדן. TRUMPF מציגה כעת יישום חדש של עיבוד לייזר, שנועד לאפשר ייצור של מבני קירור המשולבים ישירות בתוך ערימת השבבים.
החברה תציג את היישום לראשונה בתערוכת SEMICON Taiwan. התהליך מבוסס על לייזרים בפולסים אולטרה־קצרים, המשמשים ליצירת מבנים בגודל מיקרומטרי בחומרים קשים כגון סיליקון קרביד ויהלום. מבנים אלה מיועדים, בין היתר, לפתרונות קירור מיקרו־פלואידי ולמפזרי חום המשולבים בתוך ה־chip package או ה־chip stack.
האתגר הולך ומחריף עם המעבר ל־advanced packaging. מערכות AI מודרניות משלבות שבבי חישוב, רכיבי I/O וזיכרונות בעלי רוחב פס גבוה בצפיפות גדולה. הקרבה בין הרכיבים מקצרת את החיבורים ומשפרת את הביצועים, אך במקביל יוצרת חום בתוך ערימת השבבים, שאותו קשה יותר לפנות באמצעות קירור של השרת או של מרכז הנתונים בלבד.
שילוב ערוצי קירור או מפזרי חום בתוך ה־chip stack נועד לפנות את החום קרוב יותר למקום שבו הוא נוצר. לשם כך נדרשים מבנים קטנים ומדויקים מאוד, המיוצרים בחומרים בעלי תכונות תרמיות מתאימות. הקושי הוא שחומרים כמו סיליקון קרביד, המתאימים ליישומים תובעניים בתעשיית השבבים ומסייעים בהולכת חום, גם קשים לעיבוד.
בתהליך שמציגה TRUMPF, פולסי הלייזר מסירים חומר בדיוק של מיקרומטרים ויוצרים את הגיאומטריה הנדרשת למבני הקירור. לדברי החברה, השילוב בין הספק לייזר גבוה, עיצוב אלומת האור וידע בתהליכי microprocessing מאפשר להתאים את שלב העיבוד לייצור תעשייתי.
TRUMPF טוענת כי התהליך מהיר לפחות פי חמישה מעיבוד באמצעות איכול, תוך השגת איכות פני שטח וגיאומטריה מדויקת. החברה לא פרסמה בהודעה פרטים על מידות המבנים, קצב הייצור בפועל, צריכת האנרגיה של התהליך או תוצאות תרמיות של שבב שיוצר באמצעותו. לכן הנתון מתייחס בשלב זה למהירות שלב העיבוד, ולא לשיפור מוכח בביצועי הקירור של מעבד מסוים.
החידוש כאן אינו עוד שיטת קירור לשרת, אלא ניסיון להעביר חלק ממערכת פינוי החום פנימה — אל ה־package עצמו. פתרונות מקובלים, ובהם cold plates וקירור נוזלי, קולטים את החום לאחר שעבר דרך שכבות המארז וחומרי הממשק התרמי. שילוב מבני הקירור בתוך ערימת השבבים עשוי לקצר את הדרך שהחום נדרש לעבור ולסייע בהתמודדות עם מוקדי חום מקומיים.
TRUMPF אינה מציגה מערכת קירור מלאה, אלא תהליך ייצור שמאפשר ליצרני שבבים ומארזים ליצור את המבנים הנדרשים. מכאן עדיין נשארים אתגרי איטום, חיבור למעגלי נוזל, אמינות ושילוב בקווי advanced packaging. גם הטענה להתאמה לייצור תעשייתי מתייחסת ליכולת העיבוד שמציגה החברה, ולא למוצר AI מסחרי שכבר עושה שימוש במערכת קירור כזאת.
מקור: TRUMPF, 1 בספטמבר 2026
