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新技术解决倒晶封装(flip-chip)芯片过热问题
来源:  作者:本站


Nextreme公司日前宣布已经通过其外部铜柱凸块解决了当今倒晶封装芯片中的过热问题。该技术在每个块凸中嵌入了一个热电制冷器,既可以冷却芯片,也可以反过来从废弃的热量中制造能量。

  Prismark Partners(纽约Cold Spring Harbor)公司执行合伙人Jeff Doubrava表示:“在过去的10年里,散热管理已经成为了半导体封装领域的一个最重要问题之一。Nextreme公司的技术将能解决这一问题,我们相信他们迈向了正确的发展方向。”

  Nextreme的散热铜柱技术在倒晶封装芯片的背面散布了焊接凸块,这不仅能够传电,还可以将热量散发出芯片之外。它的铜柱将专有的纳米级热电薄膜集成到每个凸块中,时刻保持热量活跃。当电流流过这些凸块时,热电活跃架构的一端冷却速度比另一端要快,就产生了一个热差,加快芯片冷却。

  这一过程还可以反过来运行,即利用温差来产生少量能量,用于能量净化应用。Nextreme表示,只要让电流通过一根60微米高的柱子,就能产生60摄氏度的温差,最大可以在每平方厘米上产生150瓦的电能,比当前倒装芯片每平方厘米15W的电能要高出9倍。在发电应用中,同样的温差每平方厘米还可以多产生3W的电能,相当于每个凸块就能产生10mW的电能。

  Nextreme公司CEO Jesko von Windheim表示:“我们希望能够改变半导体行业里散热和电能管理的方式。我们的技术具有冷却和发电功能,可以设计到标准的倒晶封装芯片凸块焊接制程中。”

  Nextreme公司的专有薄膜使得一个嵌入式热电冷却器(eTEC)可以利用塞贝克效应,这里的电能是通过一个温差来产生的,该温差能让费尔米能量贯穿所有热电材料,产生一个足以驱动电流的电压。

  这一制程目前正在进行GR-468可靠性测试,并将在今年年底开始试产。它可以用于微控制器、显示器驱动、射频离散器件、手表芯片、智能卡和固定信号设备。


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