Pesquisadores da Intel desenvolveram um método pioneiro para agilizar a montagem de dissipadores de calor, resultando em projetos melhores e maior custo-benefício para chips de encapsulamento avançado em larga escala.
A tecnologia inovadora de dissipação de calor da Intel abre novas portas para embalagens de chips avançadas.
Uma publicação esclarecedora da Intel Foundry, intitulada ” Uma nova abordagem desagregada para a montagem de dissipadores de calor integrados para encapsulamentos avançados “, destaca sua pesquisa sobre um modelo desagregado para dissipadores de calor. Essa nova técnica aprimora a eficiência de fabricação e maximiza a eficácia do resfriamento para chips de alto desempenho.
Esta solução de dissipação de calor de última geração foi projetada especificamente para suportar as abordagens de “Empacotamento Avançado” da Intel, especialmente para chips que utilizam múltiplas camadas e chiplets. Notavelmente, o novo processo de montagem pode reduzir a deformação dos encapsulamentos em até 30% e diminuir os vazios no material da interface térmica em 25%.Este avanço representa um ponto crucial que possibilita a produção de chips de empacotamento avançado “Extra-Grande”, o que seria inviável com métodos convencionais.
- Os engenheiros da Intel Foundry desenvolveram uma estratégia inovadora de desagregação, dividindo os complexos dissipadores de calor em peças mais simples e econômicas.
- O processo de montagem inovador promete uma redução de até 30% na deformação da embalagem e uma diminuição de 25% nos vazios do material da interface térmica, melhorando significativamente o resfriamento de chips de alta potência.
- É importante destacar que essa técnica facilita a criação de encapsulamentos de chips extragrandes, uma tarefa anteriormente desafiadora devido às restrições de custo e complexidade.
A pesquisa concentra-se na desconstrução de dissipadores de calor complexos de peça única em componentes mais simples que podem ser facilmente montados por meio de práticas de fabricação padrão. Ao empregar adesivos otimizados e utilizar um design de placa plana juntamente com reforços aprimorados, esse método melhora o desempenho dos Materiais de Interface Térmica (TIM).
Historicamente, processadores de alto desempenho, como CPUs e GPUs, dependem de um dissipador de calor metálico para gerenciar a distribuição de calor do chip para um dissipador externo. No entanto, à medida que os projetos de chips se tornam mais complexos e maiores — às vezes ultrapassando 7.000 mm² — as exigências sobre os dissipadores de calor evoluem, necessitando de projetos intrincados com cavidades escalonadas e pontos de contato variados.
Essa complexidade acarreta custos mais elevados, pois os métodos tradicionais de estampagem não conseguem criar as formas intrincadas necessárias para layouts de embalagens avançados. Alternativas como a usinagem CNC, embora precisas, introduzem custos adicionais e potenciais atrasos na cadeia de suprimentos. A pesquisa recente da Intel aborda esses desafios de frente:
Revolucionando a montagem com uma abordagem desagregada
A embalagem convencional de semicondutores normalmente utiliza dissipadores de calor sólidos e monolíticos que exigem um formato preciso para configurações complexas de chips. O método desagregado introduz múltiplos componentes distintos, unidos durante a montagem.
Essa técnica utiliza linhas de montagem existentes, onde os componentes são acoplados sequencialmente. As placas planas servem como dissipadores de calor primários, enquanto os reforços fornecem a integridade estrutural necessária e formam cavidades com formatos específicos para diferentes arquiteturas de chips. Cada componente pode ser fabricado com processos de estampagem convencionais, reduzindo significativamente a necessidade de equipamentos especializados e caros.
Essa abordagem inovadora resulta em um aumento de 7% na coplanaridade do encapsulamento — uma métrica fundamental para avaliar a planicidade das unidades montadas antes da instalação do chip. No geral, essa pesquisa pioneira posiciona a Intel na liderança do desenvolvimento de encapsulamentos de chips de grande porte usando tecnologias avançadas, enquanto os engenheiros da Foundry também estão buscando maneiras de adaptar esse modelo para soluções de resfriamento especializadas, incluindo dissipadores de calor de compósito metálico de alta condutividade e integração com sistemas de resfriamento líquido.
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