«Умные» микроавтоматы научились чинить электронику

Дефект в дорожке микросхемы и «лечащие» мостики из медных микрочастиц.

Credit: Nair, et al. ©2015 AIP Publishing

Индийские ученые научились автоматически «залечивать» дефект в дорожках микросхем. Для этого используется дисперсия проводящих частиц, которые под действием электрического поля, возникающего между краями дефекта, выстраиваются в токопровоодящий мостик. Работа опубликована  в Applied Physics Letters


Ученые использовали два типа «лечащих» суспензий: медные микрочастицы, углеродные нанотрубки, или смесь первых и вторых. Микросхему предварительно помещали в полимерный каркас с полостями, повторяющими контуры дорожек, а затем пространство между микросхемой и каркасом заполняли этой суспензией.

В среднем дефекты «залечивались» со скоростью один микрон в секунду, а сопротивление полученных мостиков составляло восемь килоом. Ученые отмечают, что такое высокое сопротивление может нарушить работу аналоговых устройств, однако в случае цифровых микросхем, где токи малы, это не сильно изменит режим работы прибора.

Главной особенностью технологии является то, что частицы начинают двигаться только при появлении электрического поля, то есть только при наличии дефекта. Как только разрыв устранен, движущая сила исчезает, и суспензия опять переходит в «режим ожидания». По этой причине авторы называют свою систему «интеллектуальными автоматами» (automata).

Еще одним интересным свойством суспензий оказалась их способность проходить «лабиринты». Если разрыв возникает между двумя узлами проводящей решетки, суспензия находит и залечивает кратчайший путь. По словам авторов, это явление объясняется очень просто: частицы движутся вдоль силовых линий электрического поля, которые всегда проходят по наиболее короткому пути.

Системы, аналогичные описанной, были известны и раньше: они устраняли дефекты в микросхемах за счет перераспределения импедансов, или заполняя дефекты проводящей жидкостью. Новый метод выгодно отличается наличием «интеллектуальной компоненты», из-за чего его проще контролировать.

Применение он может найти в тех областях, где устранение даже небольшого дефекта может быть очень затратно или вовсе невозможно, например, в электронных системах спутников.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.