華為公布一項(xiàng)芯片封裝技術(shù)：能大幅改善CPU散熱

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華為技術(shù)有限公司日前公開了一項(xiàng)名為“具有改進(jìn)的熱性能的倒裝芯片封裝”專利，申請(qǐng)公布號(hào)為CN116601748A。

該專利實(shí)施例提供了一種倒裝芯片封裝、一種裝備有應(yīng)用封裝結(jié)構(gòu)的電路的裝置以及一種組裝封裝的方法。

更直觀來說，就是一種提供芯片與散熱器之間的接觸方式，能幫助改善散熱性能。可應(yīng)用于CPU、GPU、FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）、ASIC（專用集成電路）等芯片類型，設(shè)備可以是智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴移動(dòng)設(shè)備、PC、工作站、服務(wù)器等。

專利提到，近來，半導(dǎo)體封裝在處理性能方面的進(jìn)步對(duì)熱性能提出了更高的要求，以確保穩(wěn)定操作。就此而言，倒裝芯片封裝在熱性能方面具有優(yōu)勢(shì)，因其結(jié)構(gòu)特征是芯片通過其下方凸塊與基板連接，能夠?qū)⑸崞鞫ㄎ辉谛酒捻敱砻嫔稀?

一般來說，為提高冷卻性能，會(huì)將熱潤(rùn)滑脂等熱界面材料(TIM)涂抹到芯片的頂表面，并夾在芯片和散熱器的至少一部分之間。從降低TIM中的熱阻以改善封裝的熱性能的角度來看，使TIM的厚度更小。

相較此前難以精細(xì)控制TIM厚度的散熱方案，華為這項(xiàng)專利中的熱界面材料的厚度由模制構(gòu)件中的壁狀結(jié)構(gòu)的高度限定。由于能在模制過程中輕松控制由模具化合物組成的壁狀結(jié)構(gòu)的高度，因此可以將熱界面材料的厚度調(diào)節(jié)到所需的小厚度，從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的熱性能。

倒裝芯片封裝技術(shù)將有望促使電子設(shè)備的設(shè)計(jì)更加靈活多樣。由于倒裝封裝可以使芯片更加緊湊地布置在電路板上，產(chǎn)品的尺寸可以進(jìn)一步減小，從而為手機(jī)、平板電腦、智能穿戴設(shè)備等帶來更輕薄的外觀。同時(shí)，也將極大改善手機(jī)設(shè)備的散熱問題。

但這種封裝技術(shù)也存在很多的技術(shù)限制，比如倒裝封裝要求在芯片背面進(jìn)行復(fù)雜的布線和連接，這對(duì)制造工藝的要求較高，可能會(huì)增加生產(chǎn)成本。其次是可靠性問題。由于倒裝封裝將芯片直接暴露在外，容易受到外界環(huán)境的影響，需要更強(qiáng)的保護(hù)措施來確保芯片的穩(wěn)定運(yùn)行。

由于該技術(shù)目前還處在專利階段，何時(shí)真正能夠應(yīng)用尚未可知。一般來說，一項(xiàng)專利技術(shù)從技術(shù)驗(yàn)證階段到最終商用會(huì)有一定的周期，也有一些技術(shù)本身就是作為技術(shù)儲(chǔ)備，有可能也會(huì)永遠(yuǎn)得不到應(yīng)用。

按照華為當(dāng)前的現(xiàn)狀，芯片封裝這類技術(shù)很有可能在商用量產(chǎn)上會(huì)有更大的難度。

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