La piastra metallica dietro la piastra riscaldante della CPU del 2010 è il vero substrato della fustella?

Sto cercando di trovare un documento formale sulla confezione delle moderne CPU Intel per conoscere la costruzione di chip CPU. Ma le spiegazioni sono piuttosto basilari e le fonti informali differiscono se la piastra dall'aspetto metallico dietro la piastra di diffusione del calore è il pacchetto di stampi o il substrato di silicio reale.

Mi aspetto di scoprire che la piastra metallica è come l'interfaccia metallica del pacchetto di transistor TO-220, poiché immagino che un waffer al silicio <1mm sia abbastanza fragile da solo.

Vorrei trovare risorse formali poiché ci sono molte opinioni diverse.

Nella maggior parte, se non in tutti i moderni processori, il silicio è collegato a flip-chip su un interposer che ha quindi tutti i pad di connessione. Di conseguenza, la parte posteriore della matrice in silicone si trova in alto, indicando dove è fissato il dissipatore di calore.

Nei processori desktop, questo è in genere legato con un composto termico al guscio metallico superiore, consentendo così un buon trasferimento di calore dallo stampo al dissipatore di calore. In effetti questo è il motivo per cui con alcuni dei nuovissimi processori devi stare attento a quanto avviti i dissipatori di calore in quanto è possibile fratturare letteralmente il silicio se il guscio metallico viene deformato dalla pressione. Il risultato è qualcosa del genere: ^{Image Source}

Per le CPU dei laptop, viene utilizzato un processo simile, tranne che la shell in metallo viene omessa per risparmiare spazio e peso. Il dissipatore di calore in questo caso si collega direttamente alla matrice in silicone. Generalmente i cuscinetti termici o almeno uno spesso strato di composto termico vengono utilizzati per evitare scheggiature o rotture del silicio quando il dissipatore di calore è collegato. Il risultato è così: ^{Image Source}

Lo stesso processo viene utilizzato in molte altre applicazioni. I pacchetti TO-220 come hai menzionato hanno il wafer incollato direttamente sul pad metallico posteriore e quindi i perni sono collegati a filo sul davanti. I grandi FPGA che funzionano ad alta velocità usano un pacchetto simile alle CPU desktop: flip-chip a un interposer con una shell superiore in metallo.

Per rispondere ulteriormente al punto di trovare risorse formali, probabilmente non esiste nessuno più formale di Intel Packaging Databook che, sebbene principalmente descriva varie dimensioni meccaniche, nella sezione introduzione e materiali di imballaggio va anche nella struttura del pacchetto BGA a flip-chip . Indica inoltre (che si riferisce alla versione senza coperchio) che:

La parte posteriore dello stampo è esposta consentendo alle soluzioni termiche e al materiale dell'interfaccia termica di avere un contatto diretto con la superficie dello stampo.

Ho provato a vedere se potevo trovare esattamente cosa viene fatto sul retro del dado per protezione, ma non c'è nulla di specificamente menzionato. Con ogni probabilità non sarà altro che uno strato di passivazione, tipicamente nitruro di silicio o carburo di silicio.

mi pare che ti riferisca a questo: (dal sito Web Intel)

e la descrizione recita (sempre dal sito Web Intel)

Il pacchetto Micro-FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array) per schede a montaggio superficiale è costituito da una matrice posta a faccia in giù su un substrato organico. Un materiale epossidico circonda lo stampo, formando un raccordo liscio e relativamente chiaro. Invece di usare i pin, i pacchetti usano palline che fungono da contatti per il processore. Il vantaggio dell'utilizzo di palline anziché di spille è che non ci sono cavi che si piegano. Il pacchetto utilizza 479 palline, che hanno un diametro di .78 mm. Diversamente da Micro-PGA, il micro-FCPGA include condensatori sul lato superiore.

Quindi sì, quello è il dado con un filetto di resina epossidica per proteggere i bordi dell'area segata. Ma per essere chiari, la parte posteriore della matrice è rivestita con diversi strati di materiali protettivi per prevenire l'avvelenamento ecc. Tipicamente si tratta di ossidi di Si3N4, poli-silicio, silicio in vari strati a vari spessori.

E va notato che il silicio può sembrare simile al metallo, ma di per sé non è un metallo.