相变金属界面传热强化技术研究+文献综述(3)
图1.2 3D封装的形式
根据IC的发展趋势，再结合电子整机和系统的高性能化、多功能化、小型化、便携式、高可靠性以及低成本等要求，可将微电子封装的发展趋势归纳为以下几个方面[4]：微电子封装具有更多的I/O引脚数；具有更高的热性能和电性能；微电子封装将更小、更薄、更轻；便于安装、使用和返修；可靠性会更高；性价比会更高。由以上可知，一代芯片对应着一代封装形式。
评价一个封装的好坏，主要是看其IC封装参数，其中输入输出终端数目、集成电路芯片的尺寸以及功率为其主要的三个参数。输入输出的终端数目越大，封装引出线间距离越小。集成电路芯片的尺寸更是关系到芯片与封装的可靠性。功率则控制着集成电路芯片及系统包装的散热功能。
表1.1 各种芯片封装的主要特性
Table 1.1 the main characteristics of different package
封装的形式 双列直插 四边扁平 芯片级封装 倒装芯片
DIP QFP CSP FLIP CHIP
封装与电路板之间的连接形式 穿孔式 表面安装 表面安装 芯片直接安装
芯片尺寸/mm 5×5 16×16 25×25 36×36
芯片周长/mm 64 500 1600 3600
芯片的焊接位间距/μm 312 128 625 600
封装的尺寸/in 25 265 625 1296
封装引脚间距/in 0.100 0.016 0.025 0.024
特征尺寸/μm 2.0 0.5 0.25 0.125
栅极（晶体管）数量 30K 300K 2M 10M
频率/MHz 5 80 320 1.28GHz
功率消耗/W 0.5 7.5 30 120
芯片功率密度/(W/cm²) 2.9 4.8 9.3 2.0
封装功率密度/((W/cm²)) 0.024 0.3 4.8 9.8
电源电压/V 5 3.3 2.2 1.5
电源电流/A 0.1 2.3 13.6 80
1.2 电子封装的无铅化
欧盟议会及欧盟委员会于2003年2月13日在其《官方公报》上发布了《废弃电力电子设备指令》(directive on Waste Electrical and Electronic Equipment, WEEE)和《电子电气功设备中限制使用某些有害物质指令》(directive on the Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment，ROHS) [5]，这标志着环保型的电子产品成为了一种必然的发展趋势。这两个指令的篇幅非常的长，所涉及的范围也非常的广，但其核心的内容可以归纳为以下几点：
1）规定纳入有害物质限制管理和报废回收管理的有十大类102种产品，前七类产品都是我国主要的出口电器产品。包括大型家用电器、小型家用电器、信息和通讯设备、消费类产品、照明设备、电气电子工具、玩具、休闲和运动设备、医用设备（被植入或被感染的产品除外）、监测和控制仪器、自动售卖机。
2）明确提出了要求禁止使用的有毒有害物质有优尔种，铅(Lead)、镉(Cadmium)、汞(Mercury)、优尔价铬(Hexavalent Chromium)、聚合溴化联苯乙醚(Poly-Brominated Diphenyl Ethers，PBDE)和聚合溴化联苯(Ploy—Brominated Biphenyls，PBB)。而其中铅排在了第一位。