[发明专利]多芯片自调整冷却解决方案

说明书

一种设备：包括按照平面阵列耦合至衬底的主装置和至少一个辅助装置；第一无源热交换器，其设置在所述主装置上并且在与所述至少一个辅助装置对应的区域之上具有开口；第二无源热交换器，其设置在所述至少一个辅助装置上；至少一个第一弹簧，其操作用于沿所述主装置的方向向所述第一热交换器施加力；至少一个第二弹簧，其操作用于沿所述辅助装置的方向向所述第二热交换器施加力。一种方法包括：将无源热交换器放置在多芯片封装上；以及使弹簧弯曲，以沿封装上的至少一个辅助装置的方向施加力。

技术领域

多芯片产品冷却。

背景技术

很多集成电路产品包含多芯片产品。多芯片产品的示例是包括微处理器和存储器以及配套装置或部件(例如，芯片)的封装。所述封装可以包含跨所有部件的单一集成散热器(IHS)或者用于每个部件的单独的IHS。每种封装选择都存在优点和缺点，但是每个部件都需要足够的冷却。

不同的封装选项将显著地影响周围热阻的整体结合。管芯与IHS(TIM1)之间的热界面材料以及IHS与热沉(TIM2)之间的热界面材料中的每者的接合线厚度(BLT)是连同管芯/IHS尺寸、功率密度和总功率一起的最重要的热阻因素中的两个。

单一IHS设计提供了用于与冷却解决方案(例如，无源热交换器(例如，热沉))对接的一个相对平直的表面，但是单一IHS封装选项可以对TIM1BLT，并且因此对封装热阻(管芯到IHS)具有显著的暗示。在处于IHS内的封装级别上(如在单一IHS选项中)或者在具有单独的IHS选项的冷却解决方案级别上都必须考虑每个部件之间的容差。所述容差在采用单一IHS选项的多芯片产品中导致了某些芯片的TIM1BLT具有宽的厚度范围。随着配套部件尺寸减小和功率密度增大，来自TIM1BLT的热阻能够显著影响封装性能。

单独的IHS封装选项使每个部件上的TIM1BLT最小化，并且因此使封装热阻最小化。一个缺陷是现在有多个必须与冷却解决方案对接的非共平面表面。通常将冷却解决方案(无源热交换器)对位(justify)至CPU IHS，从而使其TIM2BLT和对应的热阻最小化。但是冷却现在必须考虑每个单独的部件IHS的变化和非平面性，这经常在每个部件上导致大的TIM2BLT范围。

附图说明

图1示出了包括中央处理单元(CPU)的通用多芯片封装的俯视透视图。

图2示出了在多芯片封装上引入了冷却解决方案之后图1的结构。

图3示出了图2的组件的示意性分解侧视图。

图4示出了穿过图2的线4-4'的截面侧视图。

图5示出了在多芯片封装上包括冷却解决方案的组件的第二实施例的示意性分解俯视图。

图6示出了图5的组装后结构的侧视图。

具体实施方式

一种冷却解决方案和实施冷却解决方案的方法用以提高母板上的多芯片产品封装(或者多个封装)的需要冷却的每个部件的冷却能力和性能。冷却解决方案适应高度变化的部件或封装，从而获得并且可用于维持每个部件的最低界面热阻。通过这种方式，冷却解决方案能够利用现有的热界面材料，能够使接合线厚度最小化，并且其实施不会因一个部件的原因而使另一部件做出热牺牲。