发布时间:2020-09-29点击:3142
导读:引线框架材料是半导体分立器件和集成电路封装的主要材料之一。。。。。。国际上沿用的 引线框架材料有铜合金和镍铁合金两类材料,,,,,,铜合金引线框架材料因其优良的高传导性、 又兼其适应的加工性、电度钎焊性、耐应力腐蚀开裂性、必要的强度与树脂封装的密着性等 特点,,,,,,倍受青睐。。。。。。目前国内生产的电子引线框架用铜合金异型铜带,,,,,,成品率低,,,,,,成本高,,,,,,而且 带材的长度也不能满足用户连续高速冲制的要求。。。。。。
电子引线框架用铜合金异型铜带具有一定的优势,,,,,,因此被广泛应用。。。。。。引线框架其实就是集成电路的芯片载体。。。。。。引线框架的作用在于“和外部导线进行连接”。。。。。。而引线框架的原材料类型有很多,,,,,,包括了“KFC、C194、C7025、FeNi42、TAMAC-15、PMC-90”等。。。。。。引线框架材料是半导体分立器件和集成电路封装材料之一。。。。。。电子引线框架用铜合金异型铜带具有“高传导性、适应的加工性、电度钎焊性、耐应力腐蚀开裂性、必要的强度与树脂封装的密着性”等优势,,,,,,因此非常的受欢迎。。。。。。但是国内的电子引线框架用铜合金异型铜带的成本率不高,,,,,,而且成本高,,,,,,因此需要一种新的方法,,,,,,那么电子引线框架用铜合金异型铜带的生产方法就这样被发明了。。。。。。
一、引线框架的性能
1、良好的导电性能:引线框架在塑封体中起到芯片和外面的连接作用,,,,,,因此要求它要有良好的导电性。。。。。。另外,,,,,,在电路设计时,,,,,,有时地线通过芯片的隔离墙连到引线框架的基座,,,,,,这就更要求它有良好的导电性。。。。。。如图2所示。。。。。。有的集成电路的工作频率较高,,,,,,为减少电容和电感等寄生效应,,,,,,对引线框架的导电性能要求就更高,,,,,,导电性越高,,,,,,引线框架产生的阻抗就越小。。。。。。一般而言,,,,,,铜材的导电性比铁镍材料的导电性要好。。。。。。如:Fe58%-Ni42%的铁镍合金,,,,,,其电导率为3.0%IACS;掺0.1%Zr的铜材料,,,,,,其电导率为90%IACS;掺2.3%Fe、0.03%P、0.1%Zn的铜材料,,,,,,其电导率为65%IACS,,,,,,因此从上面可以看出,,,,,,铜材的电导率较好,,,,,,并且根据掺杂不同,,,,,,其电导率有较大的差别
2、良好的导热性:集成电路在使用时,,,,,,总要产生热量,,,,,,尤其是功耗较大的电路,,,,,,产生的热量就更大,,,,,,因此在工作时要求主要结构材料引线框架能有很好的导热性,,,,,,否则在工作状态会由于热量不能及时散去而"烧坏"芯片。。。。。。导热性一般可由两方面解决,,,,,,一是增加引线框架基材的厚度,,,,,,二是选用较大导热系数的金属材料做引线框架。。。。。。Fe58%-Ni42%的铁镍合金导热系数为15.89W/cm~℃;掺0.1%Zr的铜材料,,,,,,其导热系数为359.8W/cm~℃;掺0.1%Fe、0.058%P的铜材料,,,,,,其导热系数为435.14W/cm℃。。。。。。浚????杉牧系牡既认凳***好,,,,,,而且根据掺杂的不同,,,,,,其导热系数不一样。。。。。。
3、良好的热匹配(即热膨胀):材料受热产生膨胀,,,,,,在封装体中,,,,,,引线框架和塑封体的塑封树脂相接触,,,,,,也和芯片间接接触,,,,,,因此要求它们有一个良好的热匹配。。。。。。Fe58%-Ni42%的铁镍合金,,,,,,其线膨胀系数为43×10-7/℃,,,,,,一般的铜材料引线框架,,,,,,其线膨胀系数为(160~180)×10-7/℃,,,,,,由此可见,,,,,,铁镍材料的膨胀系数较小!。。。。,,,,,铜材料的膨胀系数较大。。。。。。铜质引线框架的膨胀系数和塑封树脂的膨胀系数(200×10'7/~C左右)相近,,,,,,但是和硅芯片的膨胀系数相差较大,,,,,,硅的膨胀系数为26×l0-7/℃。。。。。。不过,,,,,,现在采用的树脂导电胶作为粘片材料,,,,,,它们的柔韧性强,,,,,,足以吸收芯片和铜材之间所出现的应力形变。。。。。。如果是共晶装片,,,,,,那么就不宜采用线膨胀系数大的钢材做引线框架了。。。。。。
4、良好的强度:引线框架无论是在封装过程中,,,,,,还是在随后的测试及客户在插到印刷线路板的使用过程中,,,,,,都要求其有良好的抗拉强度。。。。。。Fe58%-Ni42%的铁镍合金的抗拉强度为0.64GPa,,,,,,而铜材料合金的抗拉强度一般为0.5GPa以下,,,,,,因此铜材料的抗拉强度要稍差一些,,,,,,同样它可以通过掺杂来改善抗拉强度。。。。。。作为引线框架,,,,,,一般要求抗拉强度至少应达到441MPa,,,,,,延伸率大于5%。。。。。。
5、耐热性和耐氧化性:耐热性用软化温度进行衡量。。。。。。软化温度是将材料加热5分钟后,,,,,,其硬度变化到***初始硬度的80%的加热温度。。。。。。通常软化温度在400℃以上便可以使用。。。。。。材料的耐氧化性对产品的可靠性有很大的影响,,,,,,要求由于加热而生成的氧化膜尽可能少。。。。。。
6、具有一定的耐腐蚀性:引线框架不应发生应力腐蚀裂纹,,,,,,在一般潮湿气候下不应腐蚀而产生断腿现象。。。。。。
二、引线框架用铜合金异型铜带的传统生产工艺
扁锭在正压微氧化气氛下加热,,,,,,将加热好的扁锭在热轧机上轧制几个道次,,,,,,在线冷却后进行矫平,,,,,,上下表面铣削并卷成带卷。。。。。。经铣削后的带坯在冷轧机上反复冷轧,,,,,,并伴随着退火作用以消除冷作硬化效应。。。。。。为改善制品表面,,,,,,用矿物油作润滑冷却介质;;;;;;;各种硬状态的带材均需经过脱脂处理,,,,,,方能供用户使用,,,,,,脱脂处理主要是“脱脂—刷洗—烘干”作业,,,,,,使带材表面不残留轧制油迹;;;;;;;厚度小于0.6mm的薄带采用连续拉弯进行矫平,,,,,,使纵向弯曲和横向弯曲均能得到消除,,,,,,经成品剪切后的带卷包装入库。。。。。。如果产品是异型带,,,,,,还要经过“成型—电镀”的工序后才能包装入库。。。。。。
三、引线框架用铜合金异型铜带的生产现状
引线框架用铜带目前国内尚不能批量生产,,,,,,即使小量试制的产品也都存在着这样或那样的问题,,,,,,与用户要求,,,,,,与国外同行相比,,,,,,差距很大。。。。。。
主要表现在
1、在国内90%以上的铜带厂采用小锭生产,,,,,,几何损失大,,,,,,成品率低,,,,,,而且带材的长度也不能满足用户连续高速冲制的要求。。。。。。国外一般采用长尺带卷,,,,,,加工成品率高,,,,,,而且容易实现高速稳定轧制,,,,,,产品质量好,,,,,,效率高,,,,,,头尾精度下降的比率很小。。。。。。
2、国内绝大多数工厂均采用小铸锭热轧到4.6mm以后,,,,,,不进行带坯铣面。。。。。。而国外无论大小厂均采用热轧后带坯铣面的工艺,,,,,,其优点是不仅能消除铸锭较深的皮下缺陷,,,,,,而且还能消除热轧带来的表面缺陷,,,,,,还省去了铸锭铣面和热轧后部分产品的酸洗工序。。。。。。
3、内现有的轧制、剪切设备的精度极差,,,,,,没有先进的控制手段,,,,,,宽度和厚度偏差与国外差别较大。。。。。。
4、少数工厂虽然轧机的精度很好,,,,,,但由于设备不配套,,,,,,缺少如连续拉弯矫平、脱脂及精密剪切、包装等设备,,,,,,所以仍不能生产出高质量的合格产品。。。。。。
四、电子引线框架用铜合金异型铜带的生产方法有哪些优势
提高了生产效率,,,,,,降低了生产成本,,,,,,带宽长度及规格变换随意。。。。。。
五、电子引线框架用铜合金异型铜带的生产方法
其流程如下铜合金坯料→熔炼→铸锭→加热→水封挤压→成型→孔型轧制→光亮退火→剪切。。。。。。
六、电子引线框架用铜合金异型铜带的生产方法注意事项
1、所述的铜合金坯料,,,,,,按重量百分比计选用:Fe:0.05~0.15%;;;;;;;P:0.015~0.04%;;;;;;;Cu:余量;;;;;;;
2、所述的加热即达到坯料的挤出温度;;;;;;;
3、所述的挤压温度为:850~900℃;;;;;;;
4、所述的光亮退火温度为:450~550℃;;;;;;;
5、所述的孔型轧制后进行光亮退火,,,,,,这个过程反复四次;;;;;;;
6、所述的孔型轧制选用“T”型结构的轧辊,,,,,,轧制出“T”型结构的铜合金异型铜带;;;;;;;
7、所述的孔型轧制选用“U”型结构的轧辊,,,,,,轧制出“U”型结构的铜合金异型铜带。。。。。。
七、电子引线框架用铜合金异型铜带的生产方法具体案例
取按重量百分比计含有:Fe:0.05%;;;;;;;P:0.015%;;;;;;;Cu:余量的铜合金坯料,,,,,,将其按照传统熔炼及铸锭工艺处理后,,,,,,在温度为850℃的条件下加热,,,,,,达到挤压温度,,,,,,使之软化,,,,,,为防止其氧化将软化后的原料直接挤入水中进行水封,,,,,,将成型后的铜合金材料输送到“T”型结构的轧辊2中,,,,,,进行孔型轧制,,,,,,轧制出“T”型结构的铜合金异型铜带雏形件1,,,,,,将得到的铜合金异型铜带雏形件1在温度为450℃条件下光亮退火,,,,,,再重复孔型轧制及光亮退火工序三次,,,,,,得到铜合金异型铜带,,,,,,按照要求进行剪切处理,,,,,,得到所需规格的电子引线框架用铜合金异型铜带,,,,,,继而包装入库。。。。。。
来源:铜信宝
免责声明:本站部分图片和文字来源于网络收集整理,,,,,,仅供学习交流,,,,,,版权归原作者所有,,,,,,并不代表我站观点。。。。。。本站将不承担任何法律责任,,,,,,如果有侵犯到您的权利,,,,,,请及时联系旺财28官网删除。。。。。。