La plaque métallique derrière la plaque de dissipation thermique du CPU de 2010 est-elle le véritable substrat de la puce?

J'essaie de trouver un document officiel sur l'emballage des processeurs Intel modernes pour en savoir plus sur la construction des puces CPU. Mais les explications sont assez basiques et les sources informelles diffèrent selon que la plaque d'aspect métallique derrière la plaque de diffusion de chaleur est le boîtier de matrice ou le substrat de silicium réel.

Je m'attends à trouver que la plaque métallique ressemble à l'interface métallique du boîtier de transistor TO-220, car je suppose qu'une gaufre en silicium <1 mm est assez fragile en soi.

J'aimerais trouver des ressources formelles car il y a beaucoup d'opinions qui diffèrent.

Dans la plupart des processeurs modernes, sinon tous, le silicium est collé à puce sur un interposeur qui contient alors tous les plots de connexion. En conséquence, l'arrière de la puce de silicium est alors en haut - pointant vers l'endroit où le dissipateur thermique est fixé.

Dans les processeurs de bureau, celui-ci est ensuite généralement lié avec un composé thermique à la coque métallique supérieure, permettant ainsi un bon transfert de chaleur de la matrice au dissipateur thermique. En fait, c'est pourquoi avec certains des tout nouveaux processeurs, vous devez faire attention à la façon dont vous vissez les dissipateurs thermiques, car il est possible de fracturer littéralement le silicium si la coque métallique se déforme sous la pression. Le résultat est quelque chose comme ceci: ^{Source de l'image}

Pour les processeurs portables, un processus similaire est utilisé, sauf que la coque métallique est omise pour économiser de l'espace et du poids. Dans ce cas, le dissipateur thermique se fixe directement sur la puce en silicone. Généralement, des tampons thermiques ou au moins une couche épaisse de composé thermique sont utilisés pour éviter l'écaillage ou la fissuration du silicium lorsque le dissipateur thermique est fixé. Le résultat est le suivant: ^{Source de l'image}

Le même processus est utilisé dans de nombreuses autres applications. Les emballages TO-220, comme vous l'avez mentionné, ont la plaquette directement liée au tampon métallique arrière, puis les broches sont reliées par fil à l'avant. Les grands FPGA qui fonctionnent à des vitesses élevées utilisent un package similaire aux processeurs de bureau - puce à puce à un interposeur avec une coque supérieure en métal.

Pour répondre davantage au point de trouver des ressources formelles, il n'y a probablement pas plus formel que l' Intel Packaging Databook qui, même s'il semble principalement décrire diverses dimensions mécaniques, il fait également dans la section introduction et matériaux d'emballage entrer dans la structure de boîtier BGA à puce. . Il mentionne également (qui concerne la version sans couvercle) que:

L'arrière de la puce est exposé, ce qui permet aux solutions thermiques et au matériau d'interface thermique d'avoir un contact direct avec la surface de la puce.

J'ai essayé de voir si je pouvais trouver exactement ce qui est fait à l'arrière de la matrice pour la protection, mais il n'y a rien de spécifiquement mentionné. Selon toute vraisemblance, il ne s'agira essentiellement que d'une couche de passivation - généralement du nitrure de silicium ou du carbure de silicium.

il me semble que vous en parlez: (sur le site Web d'Intel)

et la description se lit (à nouveau sur le site Web d'Intel)

Le boîtier Micro-FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array) pour cartes à montage en surface consiste en une matrice placée face vers le bas sur un substrat organique. Un matériau époxy entoure la matrice, formant un congé lisse et relativement clair. Au lieu d'utiliser des broches, les boîtiers utilisent de petites billes qui agissent comme des contacts pour le processeur. L'avantage d'utiliser des billes au lieu de broches est qu'il n'y a pas de fils qui se plient. L'emballage utilise 479 billes, qui sont de 0,78 mm de diamètre. Différent du Micro-PGA, le micro-FCPGA comprend des condensateurs sur la face supérieure.

Donc, oui, c'est la matrice avec un filet d'époxy pour protéger les bords de la zone sciée. Mais pour être clair, l'arrière de la filière est recouvert de plusieurs couches de matériaux de protection pour éviter l'empoisonnement, etc. Il s'agit généralement de Si3N4, de poly-silicium, d'oxydes de silicium en différentes couches à différentes épaisseurs.

Et il convient de noter que le silicium peut ressembler à du métal, mais lui-même n'est pas un métal.