인텔 연구원들은 히트 스프레더 조립을 간소화하는 방법을 개척하여 대규모 고급 패키징 칩의 설계와 비용 효율성을 개선했습니다.
인텔의 혁신적인 히트스프레더 기술, 첨단 칩 패키징의 새로운 문 열어
인텔 파운드리(Intel Foundry)에서 발간한 ” 첨단 패키지용 통합 히트 스프레더 조립의 새로운 분해 접근법(A Novel Disaggregated Approach of Assembling Integrated Heat Spreader for Advanced Packages )”이라는 통찰력 있는 논문은 히트 스프레더의 분해 모델에 대한 연구를 강조합니다.이 새로운 기술은 제조 효율을 높이고 고성능 칩의 냉각 효과를 극대화합니다.
이 최첨단 히트 스프레더 솔루션은 인텔의 “고급 패키징” 방식, 특히 여러 겹의 칩렛을 사용하는 칩을 지원하도록 설계되었습니다.특히, 이 새로운 조립 공정은 패키지의 뒤틀림을 최대 30%까지 줄이고 방열판(TIM) 보이드(Void)를 25%까지 줄일 수 있습니다.이러한 발전은 기존 방식으로는 불가능했던 “초대형” 고급 패키징 칩 생산을 가능하게 하는 중요한 전환점입니다.
- 인텔 파운드리의 엔지니어들은 복잡한 방열판을 더 간단하고 비용 효율적인 부품으로 분해하는 새로운 분해 전략을 개발했습니다.
- 혁신적인 조립 공정은 패키지 휘어짐을 최대 30% 줄이고 열 인터페이스 재료 공극을 25% 줄이는 효과를 제공하여 고전력 칩의 냉각 성능을 크게 향상시킵니다.
- 중요한 점은 이 기술을 이용하면 비용과 복잡성 제약으로 인해 이전에는 어려웠던 초대형 칩 패키지 제작이 가능해진다는 것입니다.
이 연구는 복잡한 일체형 히트 스프레더를 표준 제조 방식을 통해 쉽게 조립할 수 있는 더 단순한 부품으로 분해하는 데 중점을 두고 있습니다.최적화된 접착제를 사용하고 강화된 보강재와 결합된 평판 설계를 통해 이 방법은 방열 인터페이스 재료(TIM)의 성능을 향상시킵니다.
전통적으로 CPU와 GPU 같은 고성능 프로세서는 칩 다이에서 히트싱크로의 열 분배를 관리하기 위해 금속 히트 스프레더를 사용해 왔습니다.그러나 칩 설계가 복잡해지고 크기가 커짐에 따라(때로는 7, 000mm²를 초과하기도 함) 히트 스프레더에 대한 요구 사항도 진화하여 계단형 캐비티와 다양한 접점을 갖춘 복잡한 설계가 필요하게 되었습니다.
이러한 복잡성은 기존 스탬핑 방식으로는 고급 패키징 레이아웃에 필요한 복잡한 형상을 구현할 수 없기 때문에 비용 증가로 이어집니다. CNC 가공과 같은 대안은 정밀하지만 추가 비용과 잠재적인 공급망 지연을 초래합니다.인텔의 최근 연구는 이러한 과제를 정면으로 해결합니다.
분산된 접근 방식으로 어셈블리 혁신
기존의 반도체 패키징은 일반적으로 복잡한 칩 구성에 맞춰 정밀한 형상을 필요로 하는 견고한 일체형 히트 스프레더를 사용합니다.반면, 분리형 패키징 방식은 조립 과정에서 결합되는 여러 개의 개별 부품을 사용합니다.
이 기술은 부품이 순차적으로 부착되는 기존 조립 라인을 활용합니다.평판은 주요 열 분산기 역할을 하고, 보강재는 필요한 구조적 무결성을 제공하고 다양한 칩 아키텍처에 맞는 특정 캐비티 모양을 형성합니다.각 부품은 기존 스탬핑 공정으로 제작할 수 있어 값비싼 특수 장비의 필요성을 크게 낮춥니다.
이 혁신적인 접근 방식은 패키지 동일 평면성을 7% 향상시킵니다.이는 칩 장착 전 조립된 유닛의 평탄도를 평가하는 핵심 지표입니다.전반적으로, 이 선구적인 연구는 인텔이 첨단 기술을 활용한 대형 칩 패키지 개발을 선도할 수 있는 기반을 마련해 줍니다.또한, 파운드리 엔지니어들은 이 모델을 고전도성 금속 복합재 히트 스프레더 및 수냉 시스템과의 통합을 포함한 특수 냉각 솔루션에 적용할 방안을 모색하고 있습니다.
답글 남기기