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引線框架銅合金材料的研究現狀及發展趨勢

發布時間:2019-10-31 14:32          編輯:無氧銅          點擊次數:

  引線框架用銅合金大致分為銅一鐵系、銅一鎳-硅系、銅一鉻系、銅一鎳一錫系(JK--2合金)等,三元、四元等多元系銅合金能夠取得比傳統二元合金更優的性能,更低的成本,銅一鐵系合金的牌號最多,具有較好的機械強度,抗應力松弛特性和低蠕變性,是一類很好的引線框架材料。由于引線框架制作及封裝應用的需要,除高強度、高導熱性能外,對材料還要求有良好的釬焊性能、工藝性能、蝕刻性能、氧化膜粘接性能等。
 
  材料向高強、高導電、低成本方向發展
 
  在銅中加人少量的多種元素,在不明顯降低導電率的原則下,提高合金強度(使引線框架不易發生變形)和綜合性能,抗拉強度600Mpa以上,導電率大于80%IACS的材料是研發熱點。并要求銅帶材向高表面,精確板型,性能均勻,帶材厚度不斷變薄,從0.25mm向o.15mm、0.1mm逐步減薄,0.07一0.巧~的超薄化和異型化。
 
  按照合金強化類型可分為固溶型、析出型、析中型
 
  從材料設計原理看,引線框架材料幾乎都是析出強化型合金,采用多種強化方法進行設計,主要有形變強化、固溶強化(合金化強化)、晶粒細化強化、沉淀強化,加人適量的稀土元素可使材料的導電率提高1.5一3%IACS,有效地細化晶粒,可提高材料的強度,改善韌性,而對導電性的影響很小。從加工硬化與固溶硬化相結合和固溶一時效硬化以及復合強化等方面進行研究,改進材料性能。
 
  隨著電子通訊等相關信息產業的快速發展,對集成電路的需求越來越大,同時對其要求也越來越高?,F代電子信息技術的核心是集成電路,芯片和引線框架經封裝形成集成電路。作為集成電路封裝的主要結構材料,引線框架在電路中發揮著重要作用,例如承載芯片、連接芯片和外部線路板電信號、安裝固定等作用。
 
  其主要功能有:連接外部電路和傳遞電信號;向外界散熱,發揮導熱作用;支撐和固定芯片的作用,其外殼整體支撐框架結構通過IC組裝而成,保護內部元器件。
 
  可見,引線框架在集成電路器件和各組裝程序中作用巨大,如何有效改善引線框架材料導熱、導電、強度、硬度、高軟化溫度、耐熱性、抗氧化性、耐蝕性、焊接性、塑封性、反復彎曲性和加工成型性能等已成為集成電路發展過程中較為突出問題。
 
  電子信息產品不斷向小型化、薄型化、輕量化、高速化、多功能化和智能化發展,及集成電路向大規模和超大規模方向發展,促使引線框架向著引線節距微細化、多腳化的方向發展。這就要求引線框架材料的各種性能更加優異和全面。
 
  主要凸顯在以下幾方面:
 
 ?、僖€框架的微型化要求其應具有更高的強度和硬度;
 
 ?、诩呻娐返母呒啥?、高密度化使其散發的單位體積熱量更多,這就要求引線框架材料有優越的導熱性;
 
 ?、坭b于電容和電感效應會造成不良影響,良好的導電性是引線框架材料必須具備的性能。
 
 ?、艹酥?,還需具備良好的冷熱加工性能,彎曲、微細加工和刻蝕性能好、釬焊性能好、使用中不發生熱剝離、電鍍性能好、樹脂的密著性好等一系列加工特性。
 
 ?、堇硐肷蟽灹嫉囊€框架材料強度應大于600MPa、硬度HV應大于130、電導率(IACS)應大于80%。

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