> 2010のCPUのヒートスプレッディングプレートの背後にある金属プレートは、実際のチップダイ基板ですか?


10

CPUチップの構造について学ぶために、最新のIntelのCPUのパッケージングに関する正式なドキュメントを見つけようとしています。しかし、説明は非常に基本的であり、非公式な情報源は、熱拡散プレートの背後にある金属のようなプレートがダイパッケージであるか実際のシリコン基板であるかによって異なります。

金属板はTO-220トランジスタパッケージの金属インターフェースのようなものだと思います。1mm未満のシリコンワッファーはそれ自体が非常に壊れやすいからです。

世の中にはいろいろな意見があるので、正式な資料を探したい。


3
写真お願いします。
パイプ

5
...熱拡散プレートの背後の金属が実際のシリコン基板かどうか...」シリコンは金属ではありません。
トランジスタ

2
私は無知のベールの背後に書いているので、それがシリコンなのか金属の界面なのかという問題そのものです。しかし、まあ、それが「メタリックに見えるもの」であることを明確にしましょう。
Sdlion

回答:


17

最近のすべてのプロセッサーではないにしても、ほとんどの場合、シリコンはインターポーザーにフリップチップボンディングされており、インターポーザーにはすべての接続パッドがあります。その結果、シリコンダイの背面は上部にあり、ヒートシンクが取り付けられている場所を指します。

デスクトッププロセッサでは、これは通常、サーマルコンパウンドで上部の金属シェルに接着されるため、ダイからヒートシンクへの良好な熱伝達が可能になります。実際、これが非常に新しいプロセッサの一部では、金属シェルが圧力から変形した場合、文字通りシリコンを破壊する可能性があるため、ヒートシンクをきつく締めるのに注意する必要がある理由です。結果は次のようになります:画像ソース

シェル付き

ラップトップCPUの場合、スペースと重量を節約するために金属シェルが省略されていることを除いて、同様のプロセスが使用されます。この場合のヒートシンクは、シリコンダイに直接取り付けます。一般に、ヒートシンクが取り付けられたときにシリコンの欠けや亀裂を回避するために、サーマルパッドまたは少なくともサーマルコンパウンドの厚い層が使用されます。結果は次のようになります:画像ソース

シェルなし

同じプロセスが他の多くのアプリケーションで使用されています。ご指摘のとおり、TO-220パッケージでは、ウェーハが背面の金属パッドに直接接合され、ピンが前面にワイヤーボンディングされています。高速で動作する大規模なFPGAは、デスクトップCPUと同様のパッケージを使用します-金属のトップシェルを持つインターポーザーへのフリップチップ。


正式なリソースを見つけることのポイントにさらに答えるために、おそらくさまざまな機械的寸法を説明しているように思われるIntel Packaging Databookよりも正式なものはおそらくありませんが、導入およびパッケージング材料のセクションではフリップチップBGAパッケージ構造に入る。また、次のことについても言及しています(これは、ふたが付いていないバージョンに関連しています)。

ダイの裏面が露出しているため、サーマルソリューションとサーマルインターフェース材料がダイの表面に直接接触することができます。

保護のためにダイの裏側で何が行われているのかを正確に確認できるかどうか確認しようとしましたが、特に言及されているものはありません。ほとんどの場合、それは本質的にパッシベーション層にすぎません-通常は窒化ケイ素または炭化ケイ素です。


8

これを参照しているmethinks:(Intel Webサイトから)

ここに画像の説明を入力してください

と説明が表示されます(これもインテルのWebサイトから)

表面実装ボード用のMicro-FCBGA(フリップチップボールグリッドアレイ)パッケージは、有機基板上にダイを下向きに配置して構成されています。エポキシ材料がダイを取り囲み、滑らかで比較的透明なフィレットを形成します。パッケージはピンを使用する代わりに、プロセッサーの接点として機能する小さなボールを使用しています。ピンの代わりにボールを使用する利点は、曲がるリードがないことです。パッケージには、直径.78 mmの479個のボールが使用されています。Micro-PGAとは異なり、micro-FCPGAには上面にコンデンサが含まれています。

だから、はい、それはダイソーエリアのエッジを保護するためのエポキシのフィレットを備えたダイです。しかし、明確にするために、ダイの裏側は、中毒などを防ぐために、いくつかの層の保護材料で覆われています。通常、これはさまざまな厚さのさまざまな層のSi3N4、ポリシリコン、シリコン酸化物です。

また、シリコンは金属のように見える場合がありますが、それ自体は金属ではありません。


2
ダイの裏側を覆う保護層に関する情報源はありますか?
Sdlion
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.