[发明专利]一种引线框架的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种引线框架的制作方法。

背景技术

大规模、超大规模集成电路对引线框架材料的要求很高。早期的引线框架材料是Fe-Ni-Co合金，由于钴价较高，使Fe-Ni-Co合金的价格也较高。最初开发的不含钴的Fe42Ni合金的强度和软化温度很高，但电导率和热传导率很低(电导率仅有3%IACS左右)。在20世纪80年代初期，铜基合金材料以其良好的导电、导热、耐腐蚀及冲压、蚀刻、钎焊、塑封、易加工等性能引起世人的广泛关注。其中集成电路用引线框架材料约有85%是铜及铜合金。高铜合金以其优良的导电、导热性和价格低廉、加工成型性好等优势，取得了惊人的发展。到目前为止，已开发出的铜基引线框架材料主要有CuNiSi系、CuFe系、CuFeP系及CuCrZr系等，使用最多的有CuNiSi系，CuFe（P）系和CuCrZr系列次之。一般来说，电导率高则强度低，强度高则电导率很难提高。

随着信息产品向小型化、薄型化、轻量化、低能耗、高速化、多功能化和智能化发展，以及集成电路(IC)向大规模(LIC)和超大规模(VLIC)方向发展，半导体集成电路封装用金属材料(引线框架材料、引线材料、焊料)得到了很大发展，而作为封装材料中一个关键组成部分的引线框架其材料性能更是得到极大提高。目前，引线框架封装密度、引线密度越来越高，封装引线脚数逐年持续高速增长，引线框架正向短、轻、薄、高精细度、多引线、小节距的方向发展。伴随引线框架向高精细发展，引线框架对材料的各种性能要求越来越全面、越来越高。主要表现在：①引线框架的小型化要求其具有较高的强度和硬度；②集成度的提高、引线框架的高密度化使得集成电路的功率大大增加，相应的其要散发的单位体积热量也越多，这就要求引线框架材料能迅速地向外散热，即要求有良好的导热性；③为了减少因工作频率的提高而由电容和电感效应所造成的不良影响，要求该材料具有更好的导电性，材料的导电性高，框架上产生的阻抗就小，也利于散热。考虑到引线框架的工作环境与制造应用的需要，除具有上述的功能特性要求外，引线框架还应具有：冷热加工性能良好、弯曲、微细加工和刻蚀性能好、钎焊性能好、使用中不发生热剥离、电镀性能好、树脂的密着性好等一系列加工特性。理想的引线框架材料抗拉强度应大于600MPa，硬度HV应大于130，电导率(IACS)应大于80%，抗软化温度大于500℃。

目前引线框架材料有CuNiSi系、CuFe系、CuFeP系及CuCrZr系等。其中CuNiSi系合金抗拉强度性能优异在600-700Mpa，但是导电率(IACS)40%-50%，并且价格略高；CuFe系、CuFeP系合金抗拉强度性能差，在400-550Mpa；导电率(IACS)优良，在50%-70%，个别系列甚至能达到92%（但是其抗拉强度性能只有402Mpa）。CuCrZr系合金抗拉强度性能优异在500-600Mpa，导电率(IACS)75%-85%；但是其硬度HV只有80-90，并且价格是CuFe系合金的1.3-1.6倍。

发明内容

本发明的目的是提供一种高硬度、高电导率和软化温度的引线框架。

本发明采用的技术方案是：一种引线框架的制作方法，包括组份Mn、Si、Ni、Zn、Fe、稀土Y、稀土Ce和Cu，各组分配比为：W_（Mn）=0.2%-0.33%、W_（Si）=0.49%-0.61%、W_（Ni）=2.56%-2.95%、W_（Zn）=1.2%-1.6%、W_(Fe)=0.12%-0.18%、W_(Y)=0.001%-0.008%、W_(Ce)=0.012%-0.028%，余量为Cu；

制作步骤：

（1）、将Cu、Mn、Si、Ni、Zn、Fe、稀土Y、稀土Ce八种金属按照上述配方量称重，在中频感应炉中，按照Cu、Mn、Si、Ni+Zn、Fe、稀土Y、稀土Ce的顺序在氩气保护下熔炼，熔炼温度：1200-1250℃；用铁模铸成板坯；

（2）、将板坯使用锯床锯切成尺寸为40mmxl00mmx600mm的铸锭；

（3）、在加热炉上将铸锭在800℃上均匀化2h，放入水中急冷，车去表面缺陷得到棒状粗坯；

（4）、将棒材采用水洗去除表面杂质，采用超声波对棒材进行无损探伤；

（5）、对棒材进行头尾锯切—矫直—复检得到半成品A；