TRUMPF presenta tecnología integrada de refrigeración para chips de IA en Semicon Taiwan 2026

TRUMPF está impulsando el ecosistema de gestión térmica de los semiconductores mediante la introducción de una nueva aplicación de láser de pulsos ultracortos diseñada para la fabricación directa de sistemas de refrigeración integrados en procesadores de inteligencia artificial. Esta tecnología de ablación láser permite a los fabricantes de semiconductores producir estructuras de refrigeración a escala microscópica en materiales de sustrato duros, facilitando la disipación localizada del calor directamente dentro de encapsulados avanzados de chips de alta densidad.

Abordar los cuellos de botella térmicos en arquitecturas avanzadas de encapsulado
Los fabricantes utilizan cada vez más técnicas avanzadas de encapsulado que combinan chips apilados o densamente interconectados para aumentar la potencia de procesamiento en espacios reducidos. Como consecuencia, el calor se genera en zonas profundas de la pila de chips, lo que limita considerablemente la eficacia de los métodos convencionales de refrigeración a nivel de centros de datos o racks de servidores.

Para mantener el rendimiento y la fiabilidad de los procesadores, los fabricantes de semiconductores están incorporando mecanismos de refrigeración microfluídica y distribuidores térmicos integrados directamente en la arquitectura de los dispositivos. Esta estrategia requiere la creación de canales ultrafinos en sustratos de encapsulado, como el carburo de silicio y el diamante, para disipar las cargas térmicas exactamente en el punto donde se originan.

Procesamiento mediante láser de pulsos ultracortos para sustratos de carburo de silicio
La integración de estructuras de refrigeración en materiales como el carburo de silicio plantea importantes obstáculos de fabricación. Aunque el carburo de silicio posee una excelente conductividad térmica adecuada para aplicaciones de semiconductores de alta exigencia, su extrema dureza dificulta la fabricación a escala microscópica mediante procesos de grabado convencionales.

TRUMPF aborda este desafío mediante el uso de láseres de pulsos ultracortos para ablacionar el carburo de silicio con precisión micrométrica. Una elevada precisión es fundamental para mantener una dinámica de fluidos y una transferencia térmica fiables dentro del componente de refrigeración final, sin provocar degradación mecánica en el material circundante.




Integración a escala industrial y capacidad de producción
En la feria comercial Semicon Taiwan, TRUMPF demostró que esta aplicación láser proporciona la capacidad de producción y la precisión geométrica necesarias para la fabricación en volumen. Cathrin Conrad, Business Development Manager de TRUMPF, señala que la disipación térmica constituye un límite fundamental para los procesadores de alto rendimiento, lo que hace que la refrigeración integrada sea absolutamente necesaria.

Afirma: «La combinación de una alta potencia láser, la tecnología de conformación del haz y nuestros muchos años de experiencia en aplicaciones hace posible la producción industrial de sistemas de refrigeración integrados en pilas de chips».

En comparación directa con el grabado tradicional de semiconductores, la metodología basada en láseres de pulsos ultracortos alcanza una velocidad de procesamiento al menos cinco veces superior, manteniendo al mismo tiempo una excelente calidad superficial y geometrías precisas de microcanales. Esta tasa de producción continua permite a la industria de los semiconductores cumplir simultáneamente con los requisitos de calidad y rentabilidad para el hardware informático de próxima generación.

Contexto adicional
Esta sección detalla especificaciones técnicas y comparativas competitivas que no se incluyeron en el anuncio original del producto.

Dentro del sector de fabricación de semiconductores, la producción de canales microfluídicos en materiales duros de banda prohibida ancha, como el carburo de silicio y el diamante, se ha basado tradicionalmente en el grabado iónico reactivo profundo. Aunque el grabado químico es habitual para el silicio convencional, presenta dificultades frente a la inercia química y la dureza del carburo de silicio, lo que genera bajas tasas de grabado y un desgaste acelerado de las capas de enmascaramiento.

Los competidores especializados en micromecanizado láser ofrecen sistemas alternativos para el corte de obleas. Sin embargo, la aplicación de TRUMPF se centra en la refrigeración interna de los dispositivos mediante el uso de ópticas específicas de conformación del haz que maximizan las tasas de ablación volumétrica.

Al operar en el régimen de pulsos ultracortos, el sistema produce ablación en frío, vaporizando el material del sustrato sin transferir energía térmica residual que pudiera provocar microfisuras o deformar el encapsulado del semiconductor. Este mecanismo preciso de suministro de energía explica directamente el aumento documentado de cinco veces en la velocidad de procesamiento en comparación con el grabado químico, al tiempo que cumple con las estrictas tolerancias estructurales necesarias para la gestión térmica microfluídica integrada en los chips.

Editado por Natania Lyngdoh, editora de Induportals, con asistencia de IA.

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