
处理器芯片生产除了制程是一大难关外,封装方式所需考量的问题也不少,近期Intel发布了新的封装方案,主要针顿改善处理器最上层用于保护与协助均匀散热的IHS散热盖,通过强化平整度与贴合的度方式,有望让处理器尺寸进一步加大。
晶片产品由于十分脆弱,会在外层加上IHS散热盖来进行保护,然而因为产品定位、架构、制程设计的不同,形状与设计都会不同,为了让IHS散热盖能够与芯片紧密贴合,以确保热量能够正常导出,传统上散热盖会使用高精度的冲压与CNBC切割技术。
这些方式在小尺寸上问题还不大,但到了像是Intel Xeon、AMD EPYC等工业级大尺寸处理器时,散热盖因为覆盖面本身凹凸不平的关系,导致存在弯曲以及大量公差空隙,对于这些超高功耗的产品,反而对贴合度与散热带来不利影响,成为处理器想要增加尺寸上的一道难题。
对此Intel构思了出了新的方案,概念上与传统方案颠倒过来,不是让立体造型散热盖去配合芯片布局,而是通过在芯片四周加入支撑面(Stiffeners),再让一块「全平面」的金属盖进行覆盖,如此一来就解决过去立体造型IHS散热盖因纹路分布不均而翘起弯曲的问题。

不过此时可能有人就会问了,一颗处理器上有好几种芯片,每个芯片现实高度又不同,全平面的薄片不是会让必较矮的芯片无法贴合吗?
这部分Intel没有给出太详细地说明,但根据设计图,原理上是让支撑架依照芯片需求,被设计成好几种高度,让较矮的芯片可以围出一个面,再用更为先进的导热介质进行填充,配合散热盖整体更稳固的贴合性,弥补了无法直触的缺憾。 讲得知直白点,就好比先灌水泥再铺地板。

Intel表示,通过此方式,IHS散热盖的平整度提升了7%,封装过程产生的弯曲减少30%,且贴合空隙大幅减少了25%,让原本会阻挡散热的空隙获得改善,让整体的散热效率获得提升,评估后认为有机会促成更大尺寸处理器的诞生。

最后,Intel 的工程师们也在探索如何将这种方法进一步应用于其他专用散热解决方案,例如高导热金属复合散热器以及与液冷系统的整合,为不断突破上限的芯片功耗带来新的可能,满足未来的运算产品的需求。
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