Nanotape moet soldeertin overbodig maken

Onderzoekers hebben een mogelijke vervanging voor soldeerpunten ontwikkeld op basis van nanoplakband. Ze ontwikkelden een dubbellaags-, metallisch plakband waartussen nanobuisjes geklemd worden die voor goede warmtegeleiding zorgen.

De tape, die is ontwikkeld door onderzoekers van de Semiconductor Research Corporation in samenwerking met wetenschappers van de Stanford-universiteit, moet conventionele contactpunten tussen chips en printplaten vervangen. Die worden met elkaar verbonden met relatief dikke soldeerpunten. Die dikte is nodig voor de mechanische sterkte en voorkomt dus het losraken van de verbinding. Tevens moet het soldeertin warmte wegleiden. De vervanging op basis van het nanotape doet dat echter een stuk effectiever, zo beloven de onderzoekers. De gebruikte nanodraden, die gekozen zijn wegens hun warmtegeleidend vermogen, zijn daarvoor verantwoordelijk.

De geleidende nanodraden worden tussen twee lagen metallisch tape opgesloten. De warmtegeleiding zou vergelijkbaar zijn met die van koper, terwijl het materiaal de mechanische eigenschappen van een gel heeft. Dat moet een goed contact garanderen, ook wanneer chips uitzetten en weer krimpen als gevolg van warmte. De onderzoekers denken de eerste fabrikanten al eind volgend jaar van nanotape te voorzien. In 2014 verwachten zij dat consumenten producten in handen krijgen met hun tape. Dat zouden waarschijnlijk eerst videokaarten worden, waarbij de afvoer van warmte het hardst nodig is.

Reacties (71)

[Free rider]

Maar hoe zit het met de elektrische geleiding? Leuk die mechanische sterkte en warmtegeleiding maar het belangrijkste wordt vergeten.

[Sten Vollebregt]

Carbon nanotubes staan ook bekend als goede geleiders (in theorie kunnen ze zelfs koper verslaan). Helaas werken ze in de praktijk niet altijd even goed, vooral de contactweerstand tussen nanotube en metaal is vaak erg hoog. Nou is tin ook niet zo'n hele goede geleider (bijna 7x slechter dan koper), maar het is inderdaad zaak dat deze nanotube/metaal combinatie niet veel slechter is.

Wat betreft kosten, nanotubes zijn al lang niet zo duur meer als ze tien jaar geleden waren. Ook de productie daarvan is tegenwoordig vrij eenvoudig en te doen met apparatuur die volledig compatible is met de halfgeleider industrie. Kosten zullen dus niet een groot probleem worden. Ik denk ook dat deze niet alle tin zullen vervangen, maar alleen op kritische punten worden gebruikt (vermogenscompenenten, microprocessors). Op deze punten kan door een grote warmteproductie de betrouwbaarheid sterk achteruit gaan, denk bijvoorbeeld aan de nVidia mobile GPUs van een paar jaar geleden waarbij de tin af en toe smolt waardoor de videokaart faalde.

[JapyDooge]

Dat gaat nog vervelend worden voor de voltmodders en andere aanpassingen / reparaties die je zou willen doen aan je hardware.

[Anoniem: 112442]

Dat gaat nog vervelend worden voor de voltmodders en andere aanpassingen / reparaties die je zou willen doen aan je hardware.

Ik denk dat deze nanotape alleen bedoeld is voor SMD componenten. Elco's e.d. zullen denk ik hier niet mee monteert worden.

Voor smd kun je natuurlijk ook zelf de nanotape voor gebruiken.

Een chip van een chipset (south of north bridge) zal door 99.9% van de tweakers nooit vervangen worden.

[successor]

dan neem je een ander stukje nanotape met een draadje eraan.

Een probleem--> nadenken --> oplossing !

voor hetzelfde geld wordt dit eenvoudiger, niet moeilijker, dat kan je nu nog niet zeggen.

[Pb Pomper]

Ik denk eerlijk gezegd niet dat een consument of tweaker een beetje kan gaan lopen klooien met nanotape. Dat moet waarschijnlijk al in een stofvrije omgeving gebeuren, als je er al aan kan komen (moet eerst weer veilig bevonden worden, want dat is voor veel van die nanoproducten nog niet helemaal duidelijk).

[axel_007]

Het volgende probleem is dan wel dat het NANOtape is: het lijkt me een behoorlijk gepriegel om een stukje nanotape met een draadje ergens op te krijgen.
Ik denk dat er bij deze oplossingen meer gedacht moet worden aan fabriekswerk en dat we dit soort dingen niet zelf kunnen repareren...

Het tape zelf zal ongetwijfeld op iedere maat te maken zijn, maar de vraag is hoeveel we ervan nodig hebben om SMD te vervangen? Ik denk dat alles nog kleiner gaat worden en zelf reparaties uitvoeren dus niet echt haalbaar zal zijn.

[zeduude]

Tja plakbandje d'r op...
t klinkt meer als een snelle hack om iets op te lossen.. plakband... serieus?
ik hoop echt dat dit beter werkt maar voorzie toch wel wat problemen...
plakband die loslaat, verschuift -> kortsluiting...

[svenk91]

Staat in het artikel toch dat het meer een soort gel is?

[bbob]

ach leuk toch kun je zelf met knippen en plakken je eigen computer samenstellen, leuk terug naar de kleurschool op die manier ;-)

[poktor]

Wat niet in de text staat maar wat je wel in het achterhoofd moet houden: het betreft hier SMD componenten, geen oldskool discrete bouw. Nu worden de SMD's eerst vastgelijmd en daarna door een tinbad gehaald. Dat proces wordt straks dus veel eenvoudiger: na vastlijmen is de print meteen klaar voor gebruik en de hele soldeerstraat kan worden uitgefaseerd. Ik kan me goed voorstellen dat fabrikanten staan te juichen, ja..

[unglaublich]

"Een probleem--> nadenken --> oplossing ! " ?

Was het altijd maar zo eenvoudig ja. In dit geval geldt kortzichtige-oplossing want zoals je zelf al zegt is het te vroeg om conclusies te trekken. Dus niet zo bijdehand

[Dark Angel 58]

MacGyver met zijn nanotape

[Anoniem: 342542]

Gaat hij op z'n oude dag toch nog met z'n tijd mee...

[dasiro]

fix your PCB with DUCTAPE

[Carbon]

[OT] Maakt niemand hier zich zorgen over het gebruik van nanotechnologie?

Voorbeeld: Carbon nanotubes (vezel structuur) kunnen tegen hoge temperaturen en zijn niet biologisch afbreekbaar. Tientallen jaren geleden hadden we ook zo'n wondervezel (Asbest)!

[Sten Vollebregt]

Als je nanotubes goed inkapselt zodat ze niet kunnen vrijkomen hoeft dat totaal geen probleem te zijn. In de halfgeleiderwereld worden wel meer materialen gebruikt die extreem giftig zijn (arseenhydride bijvoorbeeld voor implantatie en epitaxiale groei, giftig bij 0.05 ppm).

Daarnaast is in recent onderzoek te lezen dat nanotubes wellicht toch (tot op zekere hoogte) biologisch afbreekbaar zijn: http://www.nature.com/nna...n5/abs/nnano.2010.44.html

[Carbon]

Als je nanotubes goed inkapselt zodat ze niet kunnen vrijkomen hoeft dat totaal geen probleem te zijn

Geldt ook voor asbest, asbest platen (gebonden vezels) zijn op zich ongevaarlijk.

Maar hoe zit dat met de productie, verwerking en uiteindelijke recycling?

Ik ben zeker niet tegen nanotechnologie maar ik vrees dat men door het enthousiasme alleen maar de voordelen ziet en niet kijkt naar de eventuele gevaren op lange termijn.

[Reactie gewijzigd door Carbon op 22 juli 2024 16:04]

[indigo79]

Het voordeel van die nanotubes is in elk geval dat het volume potentieel gevaarlijk materiaal veel kleiner is dan bij de meeste asbesttoepassingen in de bouw. De productie van elektronica is ook veel meer geautomatiseerd dan de bouw, dus eventuele gevaren daar zijn ook wel op te lossen. Naar eventuele gezondheidsschade bij mishandelingen (branden, breken, plooien) en verwerking moet vermoedelijk wel gekeken worden.

[i-chat]

maar als je op dat vlak niet tegen die andere zaken bent, ben je dat ook niet tegen asbest ... (als je de logica doortrekt), en/of nanotubes...

het probleem is doorgaans gewoon de ´gebruiker´ zo vinden we het normaal om miljoenen liters chloor in het riool te storten (waar een groot deel van in het oppervlakte water terecht komt), maar schuwen we dingen die verder van ons bed zijn.

ik denk dat mensen gewoon graag ´dingen´ de schuld blijven geven waar ze zelf geen vat op hebben, dat maakt het leven zoveel eenvoudiger.

[Relief2009]

Nanotubes =! nanotechnologie

[Carbon]

De productie van nanotubes valt wel degelijk onder nanotechnologie!

[Cronax]

boom <--> eik verhaal, een eik is altijd een boom, een boom hoeft geen eik te zijn.

[Carbon]

Ik beweer nergens dat nanotechnologie uitsluitend bestaat uit het maken van nanotubes (boom => eik)
Ik geef een voorbeeld van nanotechnologie, namelijk nanotubes (eik => boom)

[Anoniem: 249623]

Je hebt daar inderdaad een goed punt. Een buis gemaakt uit meerdere koolstof tubes zijn zo sterk dat er niet zo snel een aparte tube loslaat.

Wat een (mogelijke) oplossing zou kunnen zijn is de koolstof tubes in te coaten in een dunne laag glasvezel. Wat de flexibiliteit en sterkte behoud samen met de koolstof tubes.

Natuurlijk theoretiseer ik hier maar.


edit; Carbon heeft gelijk, aangepast

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 249623 op 22 juli 2024 16:04]

[Carbon]

Maar een koolstof tube is gewoon zo sterk (als een geheel) dat het niet zo snel slijt en daarbij individuele vezels loslaat.

Een individuele tube is al een vezel!

[LyP0]

Ben benieuwd hoe dit spul reageert op extreme temps, met name in de min.
Hoop niet dat dit kapot vriest anders hebben we er een nieuwe enemy bij naast coldbug en coldboot.

Misschien kan dit coldkill(direct dode hardware) of coldcrack(breken van de gel) genoemd worden

[Puffino]

Traditioneel probleem bij solderen is de corrosie en daarbij komende trillingsgevoeligheid. Daardoor laten op den duur deze verbindingen makkelijk los. Het materiaal wordt te broos.

Ben benieuwd hoe dat met dit materiaal zal zijn.

[LiquiD-AciD]

Volgens mij bestaat dit al lang. Het wordt veel in rekenmachines gebruikt waarbij het lcd via een flexibel stripje met de print word verbonden. Uiteraard zal deze versie wel iets anders zijn maar het princiepe is hetzelfde. Het idee is opzich wel goed. Kortsluiting heb je geen last van als de 'sporen' super dun zijn en in 1 richting gemonteerd zal er niks fout gaan. Of het daadwerkelijk goed contact blijft houden is mij trouewns de vraag. (bij een rekenmachine wordt het ook aangedrukt dus als je je koelblok loshaalt valt je nortbridge er af )

edit:

Ik heb het wel over het stripje wat tussen de print en het schermpje zit. Niet een stukje flatcable! Ik denk dat dit bijvoorbeeld bij BGA's prima zou werken.

[Reactie gewijzigd door LiquiD-AciD op 22 juli 2024 16:04]

[josttie]

Het klinkt allemaal best goed en al helemaal omdat dit wel een nieuwe techniek is en zelfs al een datum heeft dat wij consumenten ervan kunnen profiteren! (ipv: Wij hebben echt een supercool en snel iets, alleen geen idee wanneer de rest van de wereld er iets van ziet)

[Anoniem: 393048]

Deze techniek kan bijvoorbeeld ook heel goed van pas komen voor LED verlichting.
Leds orden steeds kleiner en de vermogens worden steeds hoger, hierdoor neemt de behoefte naar het goed afvoeren van warmte enorm toe. Het simpelweg vastzetten op een mcpcb en die op een koelblok zetten is niet meer voldoende. Wanneer deze techniek betaalbaar wordt en makkelijk toepasbaar is kan dit betekenen dat LED makkelijker op een hoog vermogen belast kunnen worden zonder dat ze in levensduur achteruit gaan!

Ik vind dit dus een mooie ontwikkeling!

[Nieknikey]

Hmm... als ik moet kiezen tussen soldeertin van €1 en nanotape van €3000 dan kan die geleiding mij een worst wezen...

[Anoniem: 256083]

zal eerder een kwestie van productiehoeveelheid zijn, wie zegt dat het materiaal duurder word dan soldeertin?

[Anoniem: 359953]

het word hier in kleine hoeveelheden gemaakt, als het process goed loopt zullen de productie kosten waarschijnlijk omlaag gaan (massa productie)

[Anoniem: 80466]

wie zegt dat het materiaal duurder word dan soldeertin?

Het plaatje in het artikel met de Ga, In, Sn afkortingen.

[Anoniem: 359953]

tja waarschijnlijk gaan de productie kosten wel weer omlaag, maar ik zie hier wel toepassing voor in high end producten, waar het de hoge aanschaf prijs mischien weer goedmaakt

[Anoniem: 80466]

tja waarschijnlijk gaan de productie kosten wel weer omlaag

Ik zie in het plaatje redelijk schaarse grondstoffen als gallium, selenium en Indium.
Deze grondstoffen zullen niet goedkoop worden maar eerder duurder omdat er heel veel toepassingen voor zijn ook in bijvoorbeeld zeer hoog rendements zonnecellen.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 80466 op 22 juli 2024 16:04]

[L-Execto]

Nee dan wordt er een heel nieuw pci-slot bedacht voor de videokaarten

Da moeten de gebruikers ook meteen een nieuw moederbord kopen, daarbij komt nog; als ze toch leggen bezig zijn, waarom verzinnen ze dan ook niet gelijk ddr10 geheugen?

Enzovoorts

On-topic: Vind het aan de ene kant een goede zaak, alles mooi klein.. Overigens de woordkeuze nano-tape vind ik een beetje vaag. Ik heb mijn gel-zadel wel dichtgeplakt met duck tape, maar dat liet ook los.

[MrBlueEyes]

Zal wel stuk goedkoper worden, ze verwachten dat in 2014 al consumenten videokaarten ermee uitgerust worden namelijk.

[Zoijar]

Als het veel gebruikt gaat worden daalt die prijs natuurlijk aanzienlijk.

[OpenMinded]

als het dan maar beter vast zit en niet de ellende geeft die BGA's hebben.

[base_]

Ik ben ook benieuwd naar de lange termijn stabiliteit van dit soort verbindingen. Ook lijkt mij montage van componenten met dergelijke verbindingen ook een zeer precies werkje, en moet de contactoppervlakte niet veel vlakker zijn als bij conventionele verbindingen?

[Pixeltje]

Wat betreft 'vlakheid' hoef je je niet zoveel zorgen te maken denk ik; een chip is over het algemeen vlak, en PCB's zijn dat ook.

Ik heb tenminste nog nooit een ' onvlakke' northbridge gezien, bijvoorbeeld.

[The Van]

Op nanoschaal, he? Vlak op nanoschaal... En reken er maar op, dat een PCB ongelooflijk krom is!

[Shadowhawk00]

Lol, net zoals een spiegel of een stuk glas voor mensen ook glad is, en het op nanoschaal iets weg heeft van een slagveld.

[Carbon]

als het dan maar beter vast zit en niet de ellende geeft die BGA's hebben.

Die ellende met soldeerverbindingen (niet alleen BGA behuizingen) is begonnen met de overstap naar loodvrij (reflow)solderen.

[Akino]

Inderdaad,het leed wat loodvrij soldeer heet.
te hard en te broos,en niet goed bestand tegen uitzetten en krimpen van o.a BGA chips.