一种热量和功耗管理的方法

　　在半导体芯片、封装和系统层级中，更高的密度、性能、速度和微型化都造成电子产品的高热发散量和高耗电量，所以要达成系统级冷却所需要的功耗实际是有限制条件的，认为系统级冷却可以解决所有问题其实是一种误解。

　　不同于系统级冷却方式，新的电子产品热量管理方法可以解决何时及何处需要适当冷却的问题，这种方式可在芯片和模块层级达成均匀性，因此系统端可以更有效率。

　　散热铜柱凸块（copper pillar bump，CPB）方式是将薄膜热电材料整合到倒装封装的焊锡凸块中，芯片表面可以产生主动式热量和功耗管理，制造方式可以无缝进行并确保为业界所接受。

　　散热凸块可整合成标准倒装封装工艺的一部分（图1），并可与电性凸块结合，这种技术提供电子产品新的散热功能，可以和晶体管、电阻和电容一起整合到电路设计之中。

图1：散热和电性凸块

　　这种技术延伸了传统焊锡凸块连接的应用，并提供倒装芯片组件与整合的主动式冷却功能，其功耗生成能力使得铜柱凸块能够运用在能源回收上，在此之前，焊锡凸块只能提供机械性、电性和被动式的散热功能。

　　主动式的散热铜柱凸块当电流流经60微米高的凸块时可以达成60℃的温差，此外，最大功耗汲取能力超过每平方厘米150瓦，而当接触热时可以产生10毫瓦的功耗。

　　散热铜柱凸块结构

　　图二显示TE支柱的电子显微镜截面图，TE元素在结构上相当于铜柱凸块堆栈加上额外的一层TE层，增加的TE层把标准的铜柱凸块转变成主动式热电铜柱凸块。当电性和散热性正确的配置时，TE层可提供主动式热电性，将热从凸块的一端传导至另一端。

图2：散热ͬ柱凸块的横截面