[发明专利]一种用于半导体器件的引线支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种引线支架，尤其涉及一种用于半导体器件的引线支架。

背景技术

目前，电子信息产业已经成为我国的一个重要支柱产业，半导体器件作为这个支柱产业的基石，其包括外部封装和内部集成电路；集成电路（IC）包括芯片、引线和引线支架、粘接材料、封装材料等。其中，引线支架的主要功能是为芯片提供机械支撑载体，同时也具有连接外部电路、传送电信号以及散热等功能。因此IC封装需要具备高强度、高导电、高导热性及良好的可焊性、耐蚀性、塑封性、抗氧化性等综合性能。

我国引线支架材料的研究、试制、生产起步较晚，引线支架铜带生产规模小、品种规格少，目前只有少数企业可以进行批量生产很少型号的合金，而且存在质量精度差，质量不稳定、软化点低、内应力不均匀、宽度与厚度公差超差、外观要求不合格等问题。目前铜铁合金作为制造引线支架的主要材料，已占到市场总额的80％，合金牌号具有100多种。

其中我国生产的C194合金是其中具有代表性的一种。但是，目前生产的C194引线支架铜铁合金的质量还不能满足要求，精度差，品种规格少，性能不稳定，铜带成品率不到50％，在板型状况、残余内应力、表面光洁度、边部毛刺等方面存有较大缺陷。

发明内容

本发明提供了一种用于半导体器件的引线支架，该引线支架具有良好的抗拉强度、硬度、延伸率、电导率及软化温度等特性。

该引线支架包括的组分及其重量比为：Fe：2.0～2.6wt％、Ti：0.05～0.1wt％、B：0.01～0.03wt％、Na：0～0.05wt％、Mo：0.01～1.5wt％，其余为Cu。

该引线支架的抗拉强度600MBa以上、硬度180Hv以上、电导率66％IACS以上、延伸率7.0％以上。

优选地，该引线支架中还含有As、Sb、Bi、Bb、Co、Ni元素中至少一种以上的元素且总量小于0.05wt％。

本发明还公开了一种半导体器件，其包括上述引线支架。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更清楚地理解本发明的引线支架，下面通过具体实施方式详细描述其技术方案。

为满足引线支架等电气电子部件用材料所要求的种种特性，本发明提供了一种用于半导体器件的引线支架，其包括的组分和重量比为：Fe：2.0～2.6wt％、Ti：0.05～0.1wt％、B：0.01～0.03wt％、Na：0～0.05wt％、Mo：0.01～1.5wt％，其余为Cu。

该引线支架中还含有As、Sb、Bi、Bb、Co、Ni元素中至少一种以上的元素且总量小于0.05wt％。

该引线支架的抗拉强度600MBa以上、硬度180Hv以上、电导率66％IACS以上、延伸率7.0％以上。

本发明引线支架的各成分含量中：Fe是合金中的主要强化元素，合金经过合适的时效处理后，Fe元素以弥散分布的质点形式分布于铜基体中而起到时效强化作用。由于常温下Fe在Cu中的饱和溶解度极小(在300℃以下仅为0.0004％)，合金可以实现较高的电导率；通过添加少量的Fe可以细化晶粒，延迟铜的再结晶过程，提高其强度及硬度，但Fe元素过量会降低铜的塑性、电导率与导热率，Fe元素的添加量控制在2.0～2.6的范围。

Ti的加入可以防止在金属基体与镀层中间出现脆性第二相等作用，可以改善合金的焊接性能，但过量添加Ti元素会降低合金的导电性能，将Ti元素的含量限制在0.05～0.1的范围。

在室温时，B在铜中的溶解度几乎为零，会降低铜的电导率及导热率，但其对铜的力学性能及焊接性能有良好的影响，B还能提高铜铁合金熔体的流动性，B在冶炼铜铁合金时是以脱氧剂的形式加入，多余的B固溶在铜基体中能防止氢脆；在合金的时效过程中，B还与Fe结合，形成Fe3B的析出物而起到一定的时效强化作用。B的加入是为了脱氧，固溶在铜基体中防止氢脆，而不是通过析出Fe3B来强化。在充分发挥B元素的有利作用的同时，应尽量降低B含量，以保证合金的高导电性能，将B元素的含量限定在0.01～0.03的范围。

加入微量的Na使铜的电导率下降，但能提高铜的抗高温氧化能力，且对铜有脱氧作用。与限定B元素的原则相同，Na元素的含量限制在0～0.05的范围。

混合稀土元素Mo的作用主要是：