... Offenbar stellt die hohe Leistungsaufnahme von Grafikchips, die mittlerweile oft jene der Hauptprozessoren übertrifft, schwierige Anforderungen an die Geräteentwickler. Wegen der hohen Signalfrequenzen und Kontaktzahlen sowie der extremen Stromgradienten sitzen aktuelle CPUs und GPUs typischerweise in beziehungsweise "auf" Flip-Chip-Ball-Grid-Array-(FC-BGA-)Gehäusen. Das eigentliche Silizium-
Die trägt dabei auf seiner "aktiven" Seite (also der Fläche, auf der auch die Schaltung eingearbeitet wurde) mehrere hundert Kontaktflächen. Es wird kopfüber auf einen so genannten Die-Carrier gelötet; diese mehrlagige Platine ist auf der Unterseite mit den Kontakten bestückt, mit denen der fertige Chip schließlich mit der Platine verbunden wird, also etwa ein Pin Grid Array (PGA, Kontaktpins), ein Land Grid Array (LGA, Kontaktflächen) oder wiederum ein Ball Grid Array (BGA, Lotkugeln zum festen Einlöten). Die zahlreichen Lotkugeln zwischen Die und Die Carrier müssen sehr gleichmäßig schmelzen und sich zuverlässig mit den Kontaktflächen verbinden. Ein gängiges Verfahren für diese Fügetechnik nennt sich kurz C4, das steht für
Controlled Collapsed Chip Connect. Durch die trotz sorgfältiger Materialauswahl unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und Temperaturen des Siliziums und des Die Carriers entstehen bei Temperaturveränderungen des Chips enorme Spannungskräfte, die vor allem die Lotkugeln belasten und zu Haarrissen führen können. Um dieses Risiko zu mindern, wird nach dem C4-Prozess ein sogenanntes Underfill aus ausgetüftelten Epoxidharzen zwischen Die und Die Carrier eingebracht, wobei die Kapillarkräfte in den winzigen Zwischenräumen zwischen den Lotkugeln helfen. Die Auswirkungen des durch Temperaturwechsel verursachten "Thermal Stress" auf die elektrischen Kontakte und den Chip beeinflusst aber auch der "Die Load" wesentlich, also die Kraft, mit der etwa ein Kühler den Chip auf seine Unterlage presst. Bei Prozessoren mit hoher Leistungsaufnahme muss also auch die mechanische Konstruktion des Kühlers in die Auslegung der Chip-Gehäusetechnik mit einbezogen werden.
