英特尔研究人员率先提出了一种简化散热器组装的方法,从而为大规模先进封装芯片带来更好的设计和成本效益。
英特尔创新的散热片技术为先进芯片封装开辟了新途径
英特尔晶圆代工中心发表了一篇题为《一种用于先进封装的集成散热器新型解耦式组装方法》的精彩文章,重点介绍了他们对散热器解耦式模型的研究。这项新技术提高了制造效率,并最大限度地提升了高性能芯片的散热效果。

这款尖端的散热片解决方案专为支持英特尔的“先进封装”技术而设计,尤其适用于采用多层结构和芯片组的芯片。值得注意的是,新的组装工艺可将封装翘曲减少高达 30%,并将导热界面材料的空隙减少 25%。这一进步标志着一个关键节点,使得生产“超大型”先进封装芯片成为可能,而这在传统方法下是无法实现的。
- 英特尔晶圆代工的工程师们开发了一种新颖的分解策略,将复杂的散热器分解成更简单、更经济高效的部件。
- 创新的组装工艺有望减少高达 30% 的封装翘曲和 25% 的热界面材料空隙,从而显著改善高功率芯片的冷却效果。
- 重要的是,这项技术有助于制造超大型芯片封装,这在以前由于成本和复杂性的限制而是一项具有挑战性的任务。
该研究着重于将复杂的一体式散热器拆解成更简单的组件,以便通过标准制造工艺轻松组装。通过采用优化的粘合剂和平板设计,并结合增强型加强筋,该方法可提高导热界面材料(TIM)的性能。

历史上,高性能处理器(如CPU和GPU)一直依赖金属散热片来管理芯片的热量传递到散热器。然而,随着芯片设计日益复杂和尺寸增大(有时超过7000平方毫米),对散热片的要求也随之改变,需要采用具有阶梯状腔体和各种接触点的复杂设计。
这种复杂性带来了更高的成本,因为传统的冲压方法无法制造出先进封装布局所需的复杂形状。虽然数控加工等替代方案精度很高,但也会增加成本并可能导致供应链延误。英特尔最近的研究正是为了应对这些挑战:
以分解式方法革新组装方式
传统的半导体封装通常采用整体式散热器,需要精确成型以适应复杂的芯片结构。而解耦式封装则引入了多个独立的组件,并在组装过程中将它们连接起来。
这项技术利用现有的装配线,将各个组件按顺序组装起来。平板起到主要的散热作用,而加强筋则提供必要的结构完整性,并形成适用于不同芯片架构的特定腔体形状。每个组件都可以采用传统的冲压工艺制造,从而显著降低了对昂贵的专用设备的需求。

这种创新方法使封装共面性提高了7%——这是芯片安装前评估组装单元平整度的关键指标。总体而言,这项开创性研究使英特尔在利用先进技术开发大型芯片封装方面处于领先地位,同时,晶圆代工工程师们也在探索如何将此模型应用于专用散热解决方案,包括高导热金属复合材料散热器以及与液冷系统的集成。
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