Отвод тепла является одной из наиболее острых проблем в современных интегральных схемах. По словам компании Nextreme, ее специалистам удалось решить задачу эффективного отвода тепла от микросхем, в которых используется метод перевернутого кристалла (flip-chip).
Для отвода тепла используются модифицированные контактные площадки. В разработке Nextreme, они, помимо выполнения своей основной функции – электрического подключения, помогают переносить тепло за пределы чипа. В каждый контакт встроен термоэлектрический элемент, который может охлаждать чип или преобразовывать тепловую энергию в электрическую. Контактные площадки приобретают соответствующие свойства благодаря встраиваемой в них тончайшей термоэлектрической пленке. Когда ток проходит через вывод, одна сторона нанопленки охлаждается быстрее, чем другая, что создает разницу температур. Это, в свою очередь, ускоряет отвод тепла.
Процесс работает и в обратном направлении – тогда разница температур становится источником для получения электрического тока.
По утверждению Nextreme, градиент температуры величиной 60°C может быть достигнут при протекании тока в элементе высотой всего лишь 60 мкм. Это обеспечивает возможность отвода 150 Вт тепла в расчете на один квадратный сантиметр, что в десять раз больше, чем значение 15 Вт/кв.см, типичное для сегодняшних микросхем, изготавливаемых с применением метода перевернутого кристалла.
Что касается электрогенераторов, использующих новую технологию, они тоже весьма эффективны: все та же разница в 60°С позволяет вырабатывать более 3 Вт электрической энергии в расчете на один квадратный сантиметр поверхности. Это примерно равно 10 мВт в расчете на один вывод.
В настоящее время разработка проходит тестирование. Опытное применение на производстве начнется до конца текущего года. Областями применения названы микропроцессоры, микросхемы управления дисплеями, радиочастотные микросхемы и микросхемы для смешанной обработки сигналов.
Источник: Nextreme