Pelat logam di belakang piring heatspreading CPU> 2010 adalah substrat die chip yang sebenarnya?

Saya mencoba menemukan dokumen formal tentang kemasan CPU Intel modern untuk belajar tentang konstruksi chip CPU. Namun penjelasannya cukup mendasar dan sumber informalnya berbeda apakah pelat yang terlihat dari logam di belakang pelat penyebar panas adalah paket cetakan atau substrat silikon yang sebenarnya.

Saya berharap menemukan pelat logam itu seperti antarmuka logam dari paket transistor TO-220, karena saya kira waffer silikon <1mm cukup rapuh dengan sendirinya.

Saya ingin mencari sumber daya formal karena ada banyak pendapat yang berbeda di luar sana.

Dalam sebagian besar, jika tidak semua prosesor modern, silikon terikat pada flip-chip ke interposer yang kemudian memiliki semua bantalan koneksi di atasnya. Akibatnya bagian belakang silikon mati kemudian di bagian atas - menunjuk ke tempat heatsink terpasang.

Dalam prosesor desktop, ini kemudian biasanya diikat dengan senyawa termal ke cangkang logam atas, sehingga memungkinkan perpindahan panas yang baik dari die ke heatsink. Sebenarnya inilah sebabnya mengapa dengan beberapa prosesor yang sangat baru Anda harus berhati-hati seberapa erat Anda memasang heatsink karena sangat mungkin untuk memecah silikon secara harfiah jika cangkang logam terdeformasi akibat tekanan. Hasilnya kira-kira seperti ini: ^{Sumber Gambar}

Untuk CPU laptop, proses yang sama digunakan, kecuali kulit logam dihilangkan untuk menghemat ruang dan berat. Heatsink dalam hal ini menempel langsung ke silikon mati. Umumnya bantalan termal atau setidaknya lapisan tebal senyawa termal digunakan untuk menghindari chipping atau retak silikon ketika heatsink terpasang. Hasilnya seperti ini: ^{Sumber Gambar}

Proses yang sama digunakan di banyak aplikasi lain. Paket ke-220 seperti yang Anda sebutkan memiliki wafer yang langsung diikat ke bantalan logam belakang dan kemudian pin diikat ke depan. FPGA besar yang berjalan pada kecepatan tinggi menggunakan paket yang mirip dengan CPU desktop - flip-chip ke interposer dengan shell atas logam.

Untuk menjawab lebih lanjut mengenai titik menemukan sumber daya formal, mungkin tidak ada yang lebih formal daripada Intel Packaging Databook yang walaupun tampaknya menggambarkan berbagai dimensi mekanis, tetapi juga di bagian pengantar dan bahan pengemasan masuk ke struktur paket BGA flip-chip BGA . Juga disebutkan (yang terkait dengan versi non-lidded) bahwa:

Bagian belakang die diekspos memungkinkan solusi termal dan bahan antarmuka termal memiliki kontak langsung dengan permukaan die.

Saya memang mencoba untuk melihat apakah saya dapat menemukan apa yang sebenarnya dilakukan pada bagian belakang cetakan untuk perlindungan, tetapi tidak ada yang disebutkan secara khusus. Kemungkinan besar itu pada dasarnya tidak lebih dari lapisan pasif - biasanya Silikon Nitrida atau Silikon Karbida.

metode yang Anda maksudkan ini: (dari situs web Intel)

dan keterangannya berbunyi (lagi dari situs web Intel)

Paket Micro-FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array) untuk papan pemasangan permukaan terdiri atas die yang diletakkan menghadap ke bawah pada substrat organik. Bahan epoksi mengelilingi die, membentuk fillet yang halus dan relatif jernih. Alih-alih menggunakan pin, paket menggunakan bola kecil yang bertindak sebagai kontak untuk prosesor. Keuntungan menggunakan bola sebagai ganti pin adalah tidak ada timah yang menekuk. Paket ini menggunakan 479 bola, yang berdiameter .78 mm. Berbeda dari Micro-PGA, micro-FCPGA mencakup kapasitor di sisi atas.

Jadi, ya, itu adalah die dengan fillet epoxy untuk melindungi tepi area die sawn. Tetapi untuk menjadi jelas, bagian belakang cetakan dilapisi dengan beberapa lapisan bahan pelindung untuk mencegah keracunan dll. Biasanya ini adalah Si3N4, Poli-Silikon, Silikon oksida dalam berbagai lapisan pada berbagai ketebalan.

Dan perlu dicatat bahwa silikon mungkin terlihat seperti logam, tetapi itu sendiri bukan logam.