内存越堆越烫!SK海力士把散热件塞进夹层:热阻降低30%
最新10月22日消息,SK海力士的下一代高带宽内存(HBM)定名iHBM,思路是把散热结构直接做进内存封装内部,不再只靠外置的散热器和冷板把热带走。
HBM难散热是结构决定的,多层DRAM(动态随机存取存储器)裸片一层压一层堆在基础裸片(Base Die)上,基础裸片连硅中介层,中介层连封装基板,基板再连到电路板。
热量产生在堆叠中间,却只有往上和往下两条路可走,上面是封装顶盖和冷板,下面是基板把热导给系统散热器,路径又长、环节又多,最难办的就是夹在中间的那几层。
热阻说的就是这段路上的阻力,数值越高,同样的发热量换来的温度就越高。
iHBM改的就是这段路,SK海力士把一种叫集成散热元件(ICE)的结构,放进芯片与芯片之间的物理接口层(D2D PHY),在堆叠内部多开了一条就近散热的通道,按这套设计,热阻最多能降低30%。

位置选得有讲究,D2D PHY本身就是各层裸片之间传数据的地方,天然贯穿整个堆叠,把散热通道放在这里,热量不用再爬到封装顶部才能散出去。
据韩国方面的消息,围绕iHBM的量产和应用,SK海力士已经开始与本土和海外的材料、设备供应商展开讨论。
时间表上,SK海力士当前的主力是HBM4,iHBM被规划用在再下一代的HBM5上。
工艺沿用现有的MR-MUF(批量回流模塑底部填充)方案,也就是把堆叠好的芯片整体回流焊接、再用模塑料填满层间缝隙,参与讨论的人士认为,供应链大概率还是现有这批厂商,不用另起一条线。

HBM的散热这几年一直是封装环节的死结,层数往上加,同样的封装体积里塞进的发热单元越来越多,出口却始终只有顶部和底部两处,这也是这条产品线一边加层、一边在封装材料和填充工艺上打转的原因。
目前SK海力士没有公布iHBM的量产时间,前述讨论也还停留在供应链层面,什么时候真正用到HBM5上,没有明确说法。

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