Изследователи от Intel са открили начин да опростят сглобяването на интегрирания топлинен разпределител (IHS), което позволява по-добри и ценово по-рентабилни дизайни за „изключително големи“ чипове с усъвършенствано опаковане.
Екип от разработчици на Intel Foundry публикува нова научна статия, озаглавена „Нов дезагрегиран подход за сглобяване на интегриран топлинен разпределител за усъвършенствани корпуси “. В тази статия Intel заявява, че инженерите в тяхното поделение за производство на чипове (Intel Foundry), са изследвали нов дезагрегиран подход към интегрираните разпределители на топлина, който не само има по-добра себестойност и лекота на производство, но и осигурява по-добро охлаждане за високоенергийни чипове.
Това ново решение за IHS е проектирано специално за решенията на Intel за „Advanced Packaging“, като например чипове с множество слоеве и множество чиплети. Твърди се, че новият елемент намалява деформацията на корпуса с до 30% и намалява кухините в термоинтерфейсния материал с 25%. Най-важната част от това изследване е, че то ще позволи на Intel да разработва и произвежда „изключително големи“ чипове с подобрен корпус, които иначе биха били невъзможни за разработване с помощта на традиционни подходи. Този дезагрегиран подход разделя сложните IHS на по-прости части, което прави усъвършенстваното пакетиране на чипове по-рентабилно и по-лесно за производство.
Изследването е насочено предимно към разделянето на сложни, еднокомпонентни топлоразпределители на множество, но по-прости части, които могат да бъдат сглобени заедно, използвайки стандартни производствени процеси. Процесът включва използването на оптимизирани лепила, плоска плоча и подобрен усилващ елемент, което позволява по-висока производителност на TIM (термичен интерфейс).
Традиционните високопроизводителни чипове, като например CPU и GPU, понастоящем използват метален разпределител на топлина върху основния кристал, която след това от своя страна се отвежда към радиатора. Но това работи само до определена граница. Тъй като дизайнът на чиповете става все по-сложен и голям, надхвърляйки ограничението от 7000 mm2, тези разпределители на топлина изискват сложни стъпаловидни кухини и множество контактни зони. Това води до по-високи разходи, тъй като традиционните методи за щамповане не могат да формират сложни форми, необходими за чипове с подобрено опаковане, а разчитането на алтернативи като CNC обработка води до по-високи разходи и забавяния във веригата за доставки. Именно тук новото изследване играе своята роля, както е описано по-долу:
„Нов подход към сложно сглобяване
В традиционните полупроводникови корпуси, IHS обикновено са единични, монолитни метални парчета, които трябва да бъдат прецизно оформени, за да паснат върху сложни чипове. Дезагрегираният подход вместо това използва отделни парчета, които се съединяват по време на процеса на опаковане.
Този подход работи, като се възползва от съществуващите линии за сглобяване на опаковки, където компонентите вече са закрепени последователно. Както е показано на фигура 1, плоските плочи осигуряват основната повърхност за разпределение на топлината, докато укрепващите елементи добавят структурна опора за плоскостта на опаковката и създават необходимите форми на кухините за различни архитектури на чипове. Всеки компонент може да бъде произведен с помощта на конвенционални процеси на щамповане, елиминирайки необходимостта от специализирано оборудване с голям тонаж или скъпи машинни операции.“
Това води до 7% подобрение в копланарността на корпуса, което е мярка за това колко плоска и равномерна остава повърхността, когато усилващият елемент е прикрепен преди инсталирането на чипа. Като цяло, това изследване ще играе ключова роля за Intel, за да помогне за разработването на масивни корпуси за чипове в бъдеще, използвайки своите усъвършенствани технологии за обработка и опаковане. Инженерите на Intel Foundry също така проучват как този подход може да бъде допълнително адаптиран в други специализирани решения за охлаждане, като например високопроводими композитни метални разпределители на топлина и интеграция с течни охладителни системи.
Източник: Wccftech
