Archív

Příspěvek oštítkován ‘mikroelektronika’

3M a IBM vyvinuly nový druh lepidla pro vytváření 3D polovodičů

08.09.2011 Comments off

Bernard_MeyersonSaint Paul, Minnesota, Armonk, New York, 7. září – Společnosti 3M a IBM (NYSE: IBM) oznámily, že plánují společný vývoj lepidel, která bude možné používat ke spojování polovodičů do pevně svázaných 3D struktur  připomínajících mrakodrapy. Obě společnosti usilují o vytvoření zcela nové třídy materiálů pro výrobu mikroprocesorů sestávajících až ze stovky samostatných integrovaných obvodů.

Díky umístění několika vrstev obvodů na sebe lze dosáhnout výrazně vyšší integrace. Procesory bude možné lépe integrovat s pamětí a síťovými komponentami. To umožní vytvořit „křemíkovou kostku” , která bude až tisíckrát rychlejší než nejrychlejší mikroprocesory dneška. Nová technologie najde uplatnění například ve výkonnějších chytrých telefonech, tabletech, počítačích nebo herních konzolích.

Iniciativa IBM a 3M má potenciál předehnat dnešní snahy o vrstvení čipů vertikálně v procesu, které se označuje jako 3D pouzdření (3D packaging). Společný výzkum se zaměřuje na největší technické problémy, které provázejí přechod na 3D. Je zapotřebí zcela nových lepidel, která budou schopna vést teplo stěsnanými čipy pryč od tepelně citlivých komponent jako jsou logické obvody.

„Dnešní integrované obvody — včetně těch, které obsahují 3D tranzistory — jsou ve skutečnosti 2D a mají velmi plochou strukturu,” říká viceprezident IBM pro výzkum Bernard Meyerson. „Naši výzkumníci usilují o vývoj materiálů, které umožní obsáhnout obrovský objem výpočetního výkonu v nové formě, jakémsi „křemíkovém mrakodrapu”. Jsme přesvědčeni, že se nám podaří dosáhnout významného pokroku v návrhu procesorů a vytvořit zcela novou třídu polovodičů, jež nabídne uživatelům vyšší rychlost a schopnosti při současném snížení spotřeby. Právě to poslední je klíčovým požadavkem mnoha výrobců, zejména pak těch, kteří se zaměřují na tablety a chytré telefony.”

Cílem je propojit celou destičku
Současné polovodiče, používané například  pro servery a hry, vyžadují techniky a lepení, které lze aplikovat pouze na jednotlivé čipy. IBM a 3M usilují o vývoj lepidel, která umožní aplikaci na celý polovodičový plátek (wafer) a najednou tak spojí stovky nebo dokonce tisíce čipů.

Podle dohody poskytne IBM své zkušenosti s vytvářením originálních procesů pouzdření polovodičů. 3M zase přispěje svým know-how v oblasti vývoje a výroby lepidel. Lepení je jednou ze 46 klíčových technologických platforem 3M. Lepidla navrhuje 3M tak, aby přesně odpovídala požadavkům zákazníků. Díky tomu nacházejí uplatnění v široké škále produktů a odvětví, včetně hi-tech aplikací, například v polovodičovém průmyslu, spotřební elektronice, letectví nebo solárních aplikacích.

Intel vdechl svou 3D strukturou nový život tranzistorům

04.05.2011 Bez komentářů

Mark_BohrSANTA CLARA, Kalifornie, 4. května 2011 – Společnost Intel dnes představila významný průlom ve vývoji tranzistoru, tedy základního stavebního kamene moderní elektroniky. Vůbec poprvé od vynálezu křemíkových tranzistorů před více než 50 lety budou nyní do výroby uvedeny tranzistory využívající trojrozměrnou strukturu. Společnost Intel zavede revoluční 3D tranzistor zvaný Tri-Gate, jehož základní obrysy byly poprvé představeny v roce 2002, do masové výroby ve své 22nm výrobní technologii v čipu, jenž je zatím kódově označován Ivy Bridge. Jeden nanometr představuje miliardtinu metru.

Trojrozměrné tranzistory Tri-Gate představují zásadní odklon od dvojrozměrných, plochých tranzistorů, které poháněly nejen všechny počítače, mobilní telefony a přístroje spotřební elektroniky, ale také elektroniku v automobilech, kosmických lodích, domácích spotřebičích, lékařských zařízeních a tisícovkách dalších zařízení, která každodenně používáme již po desetiletí.

„Výzkumní pracovníci společnosti Intel znovu přinesli revoluci do světa tranzistorů, tentokrát vstupem do třetího rozměru,“ prohlásil Paul Otellini, prezident a generální ředitel společnosti Intel. „Na základě těchto tranzistorů vzniknou nová úchvatná zařízení a Mooreův zákon se posune do nových oblastí.“ 

Vědci již delší dobu poukazují na výhody trojrozměrné struktury k udržení tempa Mooreova zákona, jelikož rozměry elektronických zařízení se natolik zmenšily, že se z nich staly bariéry bránící dalšímu pokroku. Klíčovým aspektem pro dnes představenou novinku je schopnost Intelu využít tyto nové, trojrozměrné tranzistory v masové výrobě, což spustí novou éru Mooreova zákona a otevře dveře nové generaci inovací napříč širokým spektrem zařízení.

Mooreův zákon je předpověď tempa vývoje počítačové technologie. Říká, že vývoj technologie se zrychlí zhruba každé dva roky, přičemž se zároveň bude zvyšovat funkčnost, výkon a budou se snižovat náklady. Mooreův zákon se stal základním modelem pro odvětví polovodičů po více než 40 let.

Obrovské úspory energie a vyšší výkon

Díky trojrozměrným tranzistorům Tri-Gate mohou procesory fungovat při nižším napětí s nižším únikem energie, takže oproti předchozím procesorům nabízejí bezkonkurenční kombinaci energetické účinnosti a výkonu. To poskytuje zvláštní flexibilitu konstruktérům čipů, kteří si mohou vybírat tranzistory určené pro nízkou spotřebu anebo naopak vysoký výkon – vše podle typu aplikace.

Trojrozměrné 22nm 3D tranzistory nabízejí oproti plochým tranzistorům Intel 32nm nárůst výkonu o 37 procent při nízkém napětí. Díky této úspoře jsou tranzistory ideální pro použití v malých úsporných kapesních zařízeních. Nové tranzistory spotřebují méně než polovinu energie potřebné pro staré tranzistory na 32nm čipech.

„Výkonnostní nárůst a úspora energie trojrozměrných tranzistorů Tri-Gate jsou něčím, co jsme v dějinách výpočetní techniky zatím neviděli,“ říká Mark Bohr (foto), výzkumný pracovník společnosti Intel. „Tento milník je něco víc než jen další dodržování Mooreova zákona. Rozdíl ve spotřebě energie je podstatně větší, než na jaký jsme zvyklí při vývoji od starší generace k nové. Výrobci díky tomu mohou vyrábět ještě inteligentnější přístroje a samozřejmě to umožní i vývoj zcela nových zařízení. Domníváme se, že tento revoluční krok ještě posílí vůdčí postavení společnosti Intel v oblasti polovodičů.“

Pokračování v tempu inovace – Mooreův zákon

Tranzistory jsou menší, levnější, energeticky úspornější a v souladu s Mooreovým zákonem. Ten byl pojmenován po spoluzakladateli společnosti Intel Gordonu Mooreovi. Zákon umožňuje společnosti Intel inovovat a inovace dál integrovat, obohacovat své technologie o nové vlastnosti, rozšiřovat počet jader na čipech, zvyšovat výkon a snižovat výrobní náklady na tranzistor.

Udržet vývoj Mooreova zákona je u 22nm generace  ještě složitější, než tomu bylo v minulosti. Výzkumní pracovníci společnosti Intel však tento vývoj očekávali, a proto již v roce 2002 přišli s konceptem tranzistoru, který označili jako Tri-Gate. Dnes představená novinka je tak vyvrcholením několikaletého vývoje, na němž se podílely různé divize společnosti a který vyústil v uvedení tohoto tranzistoru do sériové výroby.

Trojrozměrné tranzistory Tri-Gate jsou opravdu revoluční. Tradiční ploché tranzistory byly nahrazeny neuvěřitelně tenkou trojrozměrnou křemíkovou vrstvou, jež vertikálně vystupuje z křemíkového substrátu. Kontrola proudu je zajištěna bránou na každé ze tří stran zmíněné vrstvy – dvě brány po stranách a jedna nahoře namísto pouhé jedné nahoře, jako je tomu u dvojrozměrných tranzistorů. Dodatečný tranzistor umožňuje maximální tok proudu při požadovaném vysokém výkonu a naopak téměř nulový tok v případě, že výkon očekáván není. Díky tomu se podařilo výrazně snížit spotřebu a tranzistor dokáže velice rychle přecházet mezi dvěma výše zmíněnými stavy, což opět vede k vyššímu výkonu.

Stejně jako mrakodrapy umožňují městským architektům optimalizovat dostupné místo tím, že se staví směrem vzhůru, tak trojrozměrný tranzistor Tri-Gate nabízí konstruktérům počítačů způsob, jak řídit hustotu. Tranzistorové ploutve jsou vertikální, tudíž je možné je umisťovat velice blízko sebe, což má klíčový význam pro technologické a ekonomické přínosy Mooreova zákona. V budoucích generacích budou konstruktéři moci zvyšovat výšku těchto ploutví a dosahovat ještě vyššího výkonu a energetické úspornosti.

„Léta nás omezovala velikost tranzistoru,“ prohlásil Gordon Moore. „Tato změna v základní struktuře představuje vskutku revoluční přístup. Je to přístup, který by měl umožnit další pokračování Mooreova zákona a historického tempa inovace.“

První představení 22nm 3D tranzistorů Tri-Gate

Tranzistor Tri-Gate bude implementován v novém 22nm výrobním procesu, který označuje velikost tranzistoru. Do tečky na konci této věty by se vešlo přes 6 milionů tranzistorů Tri-Gate.

Společnost Intel dnes představila první 22nm mikroprocesor označovaný jako Ivy Bridge pro notebooky, stolní počítače a servery. Právě procesory Intel® Core™ budou prvními čipy, které budou využívat tranzistory 3D Tri-Gate. Procesory Ivy Bridge se začnou sériově vyrábět do konce roku.

Dosažený průlom rovněž umožní uvést na trh další produkty postavené na procesorech Intel® Atom™, které umožní vyšší škálovatelnost výkonu, funkčnosti i kompatibility, přičemž zároveň uspokojí požadavky na výkon, náklady a velikost.

21. ročník mezinárodní konference Radioelektronika klepe na dveře

09.03.2011 Bez komentářů

Zbynek_Raida_eprofilÚstav radioelektroniky Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně a další technické univerzity pořádají již 21. ročník mezinárodní konference Radioelektronika. Letošní ročník se koná od 19. až 20 dubna. 2011 v hotelu Myslivna v Brně – Kohoutovicích.

Konference je pořádána jako tradiční setkání výzkumníků, akademických pracovníků, firem a studentů, kteří se ve své odborné práci zabývají zejména bezdrátovými komunikačními systémy. „Jsme rádi, že se nám podařilo vytvořit tradici setkávání kolegů ze střední Evropy, které spojuje zájem o komunikační technologie. Věříme, že naše partnerství nám všem pomáhá posunout náš obor dále,“ dodává hlavní organizátor konference a vedoucí Ústavu radioelektroniky, prof. Dr. Ing. Zbyněk Raida (foto).

Konference je odborně zaměřena zejména na níže uvedené čtyři oblasti:

- elektronické obvody,
- zpracování signálů,
- mikrovlnná technika,
- optoelektronika.

Důležitou součástí konference Radioelektronika jsou neformální diskuse, navazování nových kontaktů a podpora talentovaných studentů. Studentské práce jsou nezávisle hodnoceny jednotlivými členy programového výboru konference a autorům nejlépe hodnocených prací je udělena finanční odměna ve výši 10 000 Kč. „Všechny příspěvky, které budou recenzenty doporučeny k zařazení do sborníku konference, budou tradičně publikovány v mezinárodních databázích IEEE Xplore a ISI Web of Knowledge,“ dodává prof. Raida.

Významnou roli při pořádání konference hrají v letošním roce brněnská centra aplikovaného výzkumu SIX (Centrum senzorických informačních a komunikačních systémů, http://www.six.feec.vutbr.cz), CVVOZE (Centrum výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie, http://www.uvee.feec.vutbr.cz/CVVOZE/) a ALISI (Aplikační laboratoře mikrotechnologií a nanotechnologií, http://alisi.isibrno.cz/). Vybudování všech tří center je finančně podpořeno operačním programem Výzkum a vývoj pro inovace. Všechna tři centra sázejí na úzkou a vzájemně výhodnou spolupráci, kterou chtějí v rámci konference prezentovat.

Zlatými sponzory letošního ročníku konference jsou firmy H test, Agilent Technologies a Rohde & Schwarz. Konferenci letos dále podporuje více než desítka stříbrných sponzorů a partnerských firem. Většina sponzorů a partnerů připravuje pro konferenci výstavní stánek a prezentaci v sekci s tradičním názvem Industrial Forum.

Podrobné informace o konferenci mohou zájemci najít na oficiálních webových stránkách konference http://www.radioelektronika.cz nebo také na www.facebook.com/FEKTVUT

Farnell Technologický den na FEKT VUT v Brně

07.03.2011 Bez komentářů

IMG_9316Dne 17. 2. 2011 proběhl na Ústavu mikroelektroniky již druhý Technologický den se společností Farnell.

Zástupci společnosti Farnell, předního světového distributora elektronických, elektrických a průmyslových výrobků, domluvili skupinu přednášejících, kteří informovali studenty o novinkách v elektronickém průmyslu a umožnili tak studentům kontakt přímo se světovými výrobci elektronických komponentů. Jednalo se o zástupce společnosti Texas Instruments, Osram, FEI a Tyco electronics.

IMG_9291Jednotliví přednášející seznámili studenty s posledními trendy v oblasti mikrokontrolerů, LED osvětlení, konektorů a dalších zajímavých oblastí, například elektronové mikroskopie a také s novinkami v oblasti návrhových systémů.

Zájem studentů o tuto akci byl velký, svědčí o tom 90 registrovaných účastníků. Celkově navštívilo tento zajímavý projekt více než 150 studentů, kteří si mohli dokonce odnést zajímavé ceny a odměny. „Technologický den byl plánován na celé odpoledne, také proto bylo pro studenty zajištěno občerstvení formou malého rautu, což většina studentů velmi ocenila,“ dodává hlavní pořadatel této akce Ing. Pavel Šteffan, Ph. D. Technologický den byl hodnocen kladně jak ze strany studentů, tak přednášejících odborníků. Studenti dokonce mohli ohodnotit jednotlivé přednášky na Facebooku fakulty, www.facebook.com/FEKTVUT.

 „Společnost Farnell navázala na vynikající spolupráci s ústavem mikroelektroniky na FEKT VUT v Brně již druhým ročníkem úspěšného technologického dne. Šlo o jedinečnou příležitost pro studenty získat informace o zajímavých technologiích a nabídkách s možností přímo prodiskutovat své dotazy se zástupci výrobců elektronických komponent,“ dodává Ing. Marek Konečný (Regional Sales Manager – South Eastern Europe)

Poslední příležitost, jak se přihlásit na 18. ročník mezinárodní konference EDS

24.01.2011 Bez komentářů

Jiri_HazeRegistrace na již 18. ročník mezinárodní konference IMAPS, Electronic Devices and Systems, Brno 2011 (EDS) se blíží. Případní zájemci o publikování výstupů své vědecké činnosti na této mezinárodní konferenci mají čas již jen do 31. ledna 2011. Konferenci pořádá Ústav mikroelektroniky (UMEL), Ústav fyziky (UFYZ) FEKT VUT v Brně ve spolupráci s celosvětovou profesní organizací IMAPS – International Microelectronics and Packaging Society (Czech and Slovak Chapter).

Konference se uskuteční 22. – 23. června 2011 v novém sídle Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií (FEKT) na Technické 10. Zkratka konference pochází z anglických slov Electronic Devices and Systems. Mezinárodní konference má za cíl poskytovat místo k prezentaci a diskusi v mnoha oblastech elektroniky a elektrotechniky jako jsou například nové elektronické součástky, obvody a systémy, ale také problematika technologií a materiálů.

Každoročně se konference účastní přispěvatelé z celé střední Evropy například ze Slovenska, Polska, Německa, Maďarska, ale také ze vzdálenějších zemí, jako Belgie, Itálie, Španělska nebo ze zemí bývalého Sovětského svazu. Ročně je na konferenci po náročném dvoukolovém recenzním řízení přijato přibližně 80 odborných příspěvků. Nejlepší příspěvky jsou následně ve formě speciálních čísel uveřejňovány v impaktovaném časopise Radioengeneerig (IF – 0,3, http://www.radieng.cz/) a recenzovaném časopise  Electroscope (http://www.electrosope.czu.cz/), který je veden v seznamu Rady vlády pro vědu, výzkum a inovace. Účastníci konference tak mají velmi velkou šanci prezentovat výsledky své vědecké práce nejen ve formě příspěvku na konferenci. V letošním ročníku se také doufá o zařazení sborníku z konference EDS do databáze Thompson Reuters.

Konference od letošního roku přináší hned několik podstatných změn. „Letošní ročník bude výjimečný z několika hledisek,“ dodává předseda organizačního výboru a prezident IMAPS, CZ&SK Chapter, doc. Ing. Jiří Háze, Ph. D.  (foto) z Ústavu mikroelektroniky FEKT VUT v Brně: „nejvýznamnější je změna termínu konání konference. Původně se konala na začátku září, což nebylo optimální s ohledem na období dovolených. Nově se tedy konference koná v druhé polovině června. Další změnou je již zmíněná nově navázaná spolupráce s impaktovaným časopisem Radioengineering a snad i zapsání konference do mezinárodně uznávané databáze Thompson Reuters. V neposlední řadě se také snažíme vyjít vstříc našim průmyslovým partnerům. Součástí konference tedy bude i workshop, kde si mohou firmy vzájemně předávat své zkušenosti z praxe a navazovat nové spolupráce. Srdečně tedy všechny zveme do Brna na tuto konferenci.“

Zájemci o účast na konferenci se mohou dozvědět více na webových stránkách konference na http://www.imaps.cz/eds2011/.

„Návrh čipu je dobrodružství, které se nikdy neomrzí“, říká Petr Kadaňka, návrhář ON Semiconductor

16.11.2010 Bez komentářů

Navrh_cipuKdyž jsem včera dělal rozhovor s ing. Petrem Kadaňkou návrhářem integrovaných obvodů společnosti ON Semiconductor, bylo krátce po první přednášce z předmětu Analogové integrované obvody vyučovaném na Ústavu mikroelektroniky (UMEL). Ing. Kadaňka si právě vedením těchto přednášek splnil svůj sen, jak sám říká: „Původně jsem chtěl být učitel jako můj bratr, teď je to ještě lepší. Dělám kreativní práci pro velké firmy a své znalosti můžu předávat studentům, kteří mohou být v budoucnu mými kolegy.“ A v tomto ohledu s ním mohu jen souhlasit. Vždyť za poslední tři roky, kdy se rozjel naplno projekt spolupráce mezi UMEL a ON Semiconductor odešlo pracovat do Rožnova hned několik absolventů. Většina z nich se v již velmi krátké době vypracovala ve špičkové odborníky v oblasti návrhu integrovaných obvodů. „Studenti mají z mikroelektroniky obavy, ale k tomu není důvod. Po skončení studia se jim vždy věnují zkušenější návrháři, a pokud budu mluvit za naši společnost je o absolventy velmi dobře postaráno“, dodává ing. Kadaňka.

„Také kariérní růst a platové ohodnocení jsou s ohledem k jiným oborům na velmi dobré úrovni. Studenti očekávají hned po nástupu do jakéhokoli zaměstnání, že dostanou auto, mobil a 50tisícový plat. Je pravda, že to u nás není, ale na druhou stranu s přibývajícími lety a zkušenostmi roste plat a různé benefity do nadprůměrných hodnot. Dalším obrovským plusem je vysoké ohodnocení za úspěšné uplatnění patentu či publikace.“, přidává s úsměvem další motivační důvod, proč se věnovat návrhu čipů.

V neposlední řadě může být důvodem pro volbu mikroelektroniky jako svého budoucího oboru možnost pracovat na projektech velkých a známých společností jako je například Nokia, NEC, Dell a mnoho dalších. K projektu pro Nokii přidává náš host další zkušenost. „Dělali jsme návrh speciálního napájecího obvodu s velmi specifickými parametry. Původně měla tu zakázku realizovat konkurenční firma, ale protože nebylo vedení Nokie s výsledkem spokojeno, oslovili naši společnost. Výsledkem byla zakázka, jejíž objem za čtyři roky přesáhl 1,5 mld. Kč. To se pak u nás v Rožnově sešlo vedení včetně toho z Ameriky a rozdávali se plakety a spokojeně se poplácávalo po ramenech.“ Na závěr když měl ing. Kadaňka shrnout důvody proč se věnovat se návrhu integrovaných obvodů, uvedl: „Nedostatek odborníků na trhu, kariérní a platový růst a kreativní práce.“ A já dodávám budoucnost, bez které se neobejde žádný mobil, TV, rádio, počítač, prostě cokoli, kde je alespoň trochu elektroniky. Mikroelektronika je budoucnost pro každého!

Spolupráce mezi Ústavem mikroelektroniky a soukromou sférou má již dlouhou historii. Návrh, vývoj a testování těchto obvodů, je jedna z hlavních oblastí na Ústavu mikroelektroniky, která se jednak vyučuje, ale také tvoří oblast zájmu našich vědecko-výzkumných aktivit. Jak je optimálně navrhnout podle požadavků zákazníka, jak je vyrobit a také, jak je použít. Je to v podstatě velmi široký obor, ve kterém se uplatní obvodáři, technologové, fyzici a chemikové. Samozřejmě, že jeden člověk nemůže obsáhnout všechny tyto profese, proto se každý specializuje podle vlastních schopností a uvážení.

Petr_KadankaIng. Petr Kadaňka (50 let), absolvoval obor Mikroelektronika na tehdejší Katedře mikroelektroniky v roce 1984. Poté nastoupil jako konstruktér obvodů do společnosti Tesla Rožnov pod Radhoštěm. Po pádu komunismu, kdy se rozpadla i Tesla, prošel krátkou anabází jako dělník při výrobě křemíkových ingotů ve firmě Terosil. Následoval rozlet pod vedením Motoroly, jejíž polovodičová divize se v roce 1999 osamostatnila a podniká pod názvem ON Semiconductor. V roce 2007 byly aktivity společnosti rozšířeny i do Brna, a to díky akvizici společnosti AMI Semiconductor.
Ing. Kadaňka za svou 25letou kariéru návrháře integrovaných obvodů úspěšně uplatnil 16 celosvětových patentů pod patronátem svého zaměstnavatele. Před několika lety si splnil i svůj sen o dráze učitele, kdy byla navázána spolupráce s Ústavem mikroelektroniky, FEKT, VUT v Brně, kde pravidelně přednáší s velmi kladným ohlasem u studentů.

ON Semiconductor je mezinárodní společností se sídlem v Phoenixu v americkém státě Arizona. Je jedním z předních světových výrobců integrovaných obvodů a diskrétních polovodičových součástek, které jsou používány v nejrůznějších elektronických zařízeních.
České společnosti skupiny ON Semiconductor navazují na již 60 letou tradici v oboru elektroniky a na své historické předchůdce Tesla Rožnov (1949-1991), Tesla Sezam a Terosil. Moderní integrované obvody se dnes navrhují a vyrábí ve společnostech SCG Czech Design Center, ON Design Czech a ON Semiconductor Czech Republic. Svá návrhová centra má v Rožnově pod Radhoštěm a nyní i v Brně. Mezi významné zákazníky společnosti patří Delta, Sony, LG, Philips, NEC, Dell a další.
Díky svým špičkovým zaměstnancům patří česká návrhová centra mezi světovou špičku ve svém oboru. V této oblasti má nezanedbatelný vliv i vzájemná bohatá spolupráce mezi ON Semiconductor a Ústavem mikroelektroniky, FEKT, VUT v Brně, kde pracovníci společnosti pravidelně přednášejí.

Autor: Jiří Wagner, Manažer vztahů s veřejností, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně