集成块封装材料散热好吗?

发布网友发布时间：2022-05-25 19:16

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热心网友时间：2024-12-05 18:53

随着摩尔定律速度放缓，为了继续提升设备性能，ICT行业转向了3D芯片堆叠互连技术，这样，既可以增加芯片之间的带宽，又能改善计算性能。然而，芯片的堆叠对散热却带来了极大的挑战，因为在一个芯片堆叠内的多个Die，导致热量堆积，单位面积的热流密度大大提升，如果不能通过有效的手段进行散热，必然会导致芯片热可靠性出现问题。

图1 2D→3D芯片封装示意

如图2所示，是一个典型的2D封装芯片示意图，该芯片的主热量方向是向上，也就是我们常说的Top面/Case面。封装内Die和封装外壳Lid之间有一层导热材料，一般我们称为TIM1。

图2 2D封装示意图

如图3所示，在2D封装中，热阻主要有芯片自身的热阻Rchip、芯片和Lid之间的界面热阻RTIM，以及有极少量热量传递的向下的热阻Rdown。因此，对于2D封装，从改善散热角度，可以通过降低RTIM或去掉Lid减少Lid产生的热阻来进行。

图3 2D封装热阻示意图

如图4所示，这是一个典型3D封装示意图，芯片Die堆叠，使得热量通过多个Die传导。芯片中的第n个Die产生的热量将通过N-1个Die传导热量，到达位于芯片组中最后上面一个Die顶部的散热器或冷板。初次之外，需要注意的是，Die包括复杂的结构，包括前端工艺线路层(FEOL)、后端工艺线路层(BEOL)，以及通过硅通孔与uC4相互连接，如图5所示。这些堆叠、封装结构会存在一些公差，大幅增加堆叠Die和顶部Die上面安装的散热器/冷板之间的热阻。

热心网友时间：2024-12-05 18:53

芯片设计制造方面的工程师，比你想的周到。芯片出厂前，一定会经过非常苛刻的老化测试，散热满足设计要求了才会正式上市。

热心网友时间：2024-12-05 18:54

可能也有别的原因的