新技術(shù)解決倒晶封裝（flip-chip）芯片過熱問題

Nextreme公司日前宣布已經(jīng)通過其外部銅柱凸塊解決了當(dāng)今倒晶封裝芯片中的過熱問題。該技術(shù)在每個塊凸中嵌入了一個熱電制冷器，既可以冷卻芯片，也可以反過來從廢棄的熱量中制造能量。

Prismark Partners(紐約Cold Spring Harbor)公司執(zhí)行合伙人Jeff Doubrava表示：“在過去的10年里，散熱管理已經(jīng)成為了半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的一個最重要問題之一。Nextreme公司的技術(shù)將能解決這一問題，我們相信他們邁向了正確的發(fā)展方向?！?

Nextreme的散熱銅柱技術(shù)在倒晶封裝芯片的背面散布了焊接凸塊，這不僅能夠傳電，還可以將熱量散發(fā)出芯片之外。它的銅柱將專有的納米級熱電薄膜集成到每個凸塊中，時刻保持熱量活躍。當(dāng)電流流過這些凸塊時，熱電活躍架構(gòu)的一端冷卻速度比另一端要快，就產(chǎn)生了一個熱差，加快芯片冷卻。

這一過程還可以反過來運(yùn)行，即利用溫差來產(chǎn)生少量能量，用于能量凈化應(yīng)用。Nextreme表示，只要讓電流通過一根60微米高的柱子，就能產(chǎn)生60攝氏度的溫差，最大可以在每平方厘米上產(chǎn)生150瓦的電能，比當(dāng)前倒裝芯片每平方厘米15W的電能要高出9倍。在發(fā)電應(yīng)用中，同樣的溫差每平方厘米還可以多產(chǎn)生3W的電能，相當(dāng)于每個凸塊就能產(chǎn)生10mW的電能。

Nextreme公司CEO Jesko von Windheim表示：“我們希望能夠改變半導(dǎo)體行業(yè)里散熱和電能管理的方式。我們的技術(shù)具有冷卻和發(fā)電功能，可以設(shè)計到標(biāo)準(zhǔn)的倒晶封裝芯片凸塊焊接制程中。”

Nextreme公司的專有薄膜使得一個嵌入式熱電冷卻器（eTEC）可以利用塞貝克效應(yīng)，這里的電能是通過一個溫差來產(chǎn)生的，該溫差能讓費(fèi)爾米能量貫穿所有熱電材料，產(chǎn)生一個足以驅(qū)動電流的電壓。

這一制程目前正在進(jìn)行GR-468可靠性測試，并將在今年年底開始試產(chǎn)。它可以用于微控制器、顯示器驅(qū)動、射頻離散器件、手表芯片、智能卡和固定信號設(shè)備。

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