随着IC 封装轻薄短小以及发热密度不断提升的趋势，散热问题日益重要，如何降低封装热阻以增进散热效能是封装设计中很重要的技术。由于构造不同，各种封装形式的散热效应及设计方式也不尽相同，本片文中将介绍各种封装形式，包括导线架(Leadframe)形式、球状格子数组形式(BGA)以及覆晶(Flip Chip)形式封装的散热增进设计方式及其影响。 前言 随着电子产品的快速发展，对于功能以及缩小体积的需求越来越大，除了桌上型计算机的速度不断升级，像是笔记型计算机、手机、迷你 CD、掌上型计算机等个人化的产品也成为重要的发展趋势，相对的产品所使用的IC 功能也越来越强、运算速度越来越快、体积却越来越小，如<图1>所示。整个演进的趋势正以惊人的速度推进，而对这种趋势能造成阻碍的一个主要因素就是「热」。热生成的主要因素是由于IC 中百万个晶体管计算时所产生的功率消耗，这些热虽然可藉由提升IC 制程能力来降低电压等方式来减少，但是仍然不能解决发热密度增加的趋势，以CPU 为例，如<图 2>所示，发热瓦数正逐年增加。散热问题如不解决，会使 IC 因过热而影响到产品的可靠性，造成寿命减低甚至损毁的结果。 图 1 电子产品及IC 尺寸演进 图2 Intel CPU 发热功率趋势 封装发展的趋势从早期PCB 穿孔的安装方式到目前以表面粘着的型式，PCB 上可以安装更多更密的IC，使得组装的密度增高，散热的问题也更为严重。针对于IC 封装层级的散热问题，最基本的方式就是从组件本身的构造来做散热增强的设计。而采用多层板的设计等方式，对PCB层级的散热也有明显的帮助，而当发热密度更大时，则需要近一步的系统层级的散热设计如散热片或风扇的安装等，才能解决散热问题。就成本的角度来看，各层级所需的费用是递增的，因此IC 封装层级的散热问题就特别重要了。 IC 封装的型式很多，如<图1>所示，包括了以导线脚或是以锡球连接于印刷电路板上的方式，以导线脚连接的方式像是TSOP、QFP、LCC 等封装，是由金属导线架支撑封装结构，借着两面或四边的接脚和 PCB 连接。而以球状格子数组形式如BGA 的封装方式，是藉由封装下方的锡球将和 PCB 连接。以覆晶方式的封装则是由锡球及底层填充材料（underfill）将芯片以裸晶的方式安装于基板(substrate)(如Flip Chip BGA (FCBGA)封装)或直接承载于PCB 上(称为Flip-Chip on board (FCOB) 或 Direct Chip Attach (DCA))。 IC 封装热传基本特性 评估 IC 封装之散热性能可...
