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电子引线框架用铜合金异型铜带的生产要领 ,涉及集成电路、电气回路、半导体集成块等

宣布时间:2020-09-29点击:3030

导读:引线框架质料是半导体分立器件和集成电路封装的主要质料之一。国际上沿用的 引线框架质料有铜合金和镍铁合金两类质料 ,铜合金引线框架质料因其优良的高传导性、 又兼其顺应的加工性、电度钎焊性、耐应力侵蚀开裂性、须要的强度与树脂封装的密着性等 特点 ,倍受青睐。现在海内生产的电子引线框架用铜合金异型铜带 ,制品率低 ,本钱高 ,并且 带材的长度也不可知足用户一连高速冲制的要求。

电子引线框架用铜合金异型铜带具有一定的优势 ,因此被普遍应用。引线框架着实就是集成电路的芯片载体。引线框架的作用在于“和外部导线举行毗连”。而引线框架的原质料类型有许多 ,包括了“KFC、C194、C7025、FeNi42、TAMAC-15、PMC-90”等。引线框架质料是半导体分立器件和集成电路封装质料之一。电子引线框架用铜合金异型铜带具有“高传导性、顺应的加工性、电度钎焊性、耐应力侵蚀开裂性、须要的强度与树脂封装的密着性”等优势 ,因此很是的受接待。可是海内的电子引线框架用铜合金异型铜带的本钱率不高 ,并且本钱高 ,因此需要一种新的要领 ,那么电子引线框架用铜合金异型铜带的生产要领就这样被发明了。

一、引线框架的性能

1、优异的导电性能:引线框架在塑封体中起到芯片和外面的毗连作用 ,因此要求它要有优异的导电性。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 ,这就更要求它有优异的导电性。如图2所示。有的集成电路的事情频率较高 ,为镌汰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 ,引线框架爆发的阻抗就越小。一样平常而言 ,铜材的导电性比铁镍质料的导电性要好。如:Fe58%-Ni42%的铁镍合金 ,其电导率为3.0%IACS;掺0.1%Zr的铜质料 ,其电导率为90%IACS;掺2.3%Fe、0.03%P、0.1%Zn的铜质料 ,其电导率为65%IACS ,因此从上面可以看出 ,铜材的电导率较好 ,并且凭证掺杂差别 ,其电导率有较大的差别

2、优异的导热性:集成电路在使用时 ,总要爆发热量 ,尤其是功耗较大的电路 ,爆发的热量就更大 ,因此在事情时要求主要结构质料引线框架能有很好的导热性 ,不然在事情状态会由于热量不可实时散去而"烧坏"芯片。导热性一样平常可由两方面解决 ,一是增添引线框架基材的厚度 ,二是选用较大导热系数的金属质料做引线框架。Fe58%-Ni42%的铁镍合金导热系数为15.89W/cm~℃;掺0.1%Zr的铜质料 ,其导热系数为359.8W/cm~℃;掺0.1%Fe、0.058%P的铜质料 ,其导热系数为435.14W/cm℃ ?杉柿系牡既认凳***好 ,并且凭证掺杂的差别 ,其导热系数纷歧样。

3、优异的热匹配(即热膨胀):质料受热爆发膨胀 ,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优异的热匹配。Fe58%-Ni42%的铁镍合金 ,其线膨胀系数为43×10-7/℃ ,一样平常的铜质料引线框架 ,其线膨胀系数为(160~180)×10-7/℃ ,由此可见 ,铁镍质料的膨胀系数较小 ,铜质料的膨胀系数较大。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 ,可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 ,现在接纳的树脂导电胶作为粘片质料 ,它们的柔韧性强 ,足以吸收芯片和铜材之间所泛起的应力形变。若是是共晶装片 ,那么就不宜接纳线膨胀系数大的钢材做引线框架了。

4、优异的强度:引线框架无论是在封装历程中 ,照旧在随后的测试及客户在插到印刷线路板的使用历程中 ,都要求其有优异的抗拉强度。Fe58%-Ni42%的铁镍合金的抗拉强度为0.64GPa ,而铜质料合金的抗拉强度一样平常为0.5GPa以下 ,因此铜质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 ,一样平常要求抗拉强度至少应抵达441MPa ,延伸率大于5%。

5、耐热性和耐氧化性:耐热性用软化温度举行权衡。软化温度是将质料加热5分钟后 ,其硬度转变到***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。质料的耐氧化性对产品的可靠性有很大的影响 ,要求由于加热而天生的氧化膜尽可能少。

6、具有一定的耐侵蚀性:引线框架不应爆发应力侵蚀裂纹 ,在一样平常湿润天气下不应侵蚀而爆发断腿征象。

二、引线框架用铜合金异型铜带的古板生产工艺

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 ,在线冷却后举行矫平 ,上下外貌铣削并卷成带卷。经铣削后的带坯在冷轧机上重复冷轧 ,并陪同着退火作用以消除冷作硬化效应。为改善制品外貌 ,用矿物油作润滑冷却介质;种种硬状态的带材均需经由脱脂处置惩罚 ,方能供用户使用 ,脱脂处置惩罚主要是“脱脂—刷洗—烘干”作业 ,使带材外貌不残留轧制油迹;厚度小于0.6mm的薄带接纳一连拉弯举行矫平 ,使纵向弯曲和横向弯曲均能获得消除 ,经制品剪切后的带卷包装入库。若是产品是异型带 ,还要经由“成型—电镀”的工序后才华包装入库。

三、引线框架用铜合金异型铜带的生产现状

引线框架用铜带现在海内尚不可批量生产 ,纵然小量试制的产品也都保存着这样或那样的问题 ,与用户要求 ,与外洋偕行相比 ,差别很大。

主要体现在

1、在海内90%以上的铜带厂接纳小锭生产 ,几何损失大 ,制品率低 ,并且带材的长度也不可知足用户一连高速冲制的要求。外洋一样平常接纳长尺带卷 ,加工制品率高 ,并且容易实现高速稳固轧制 ,产品质量好 ,效率高 ,头尾精度下降的比率很小。

2、海内绝大大都工厂均接纳小铸锭热轧到4.6mm以后 ,不举行带坯铣面。而外洋无论巨细厂均接纳热轧后带坯铣面的工艺 ,其优点是不但能消除铸锭较深的皮下缺陷 ,并且还能消除热轧带来的外貌缺陷 ,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、剪切装备的精度极差 ,没有先进的控制手段 ,宽度和厚度误差与外洋差别较大。

4、少数工厂虽然轧机的精度很好 ,但由于装备不配套 ,缺少如一连拉弯矫平、脱脂及细密剪切、包装等装备 ,以是仍不可生产出高质量的及格产品。

四、电子引线框架用铜合金异型铜带的生产要领有哪些优势

提高了生产效率 ,降低了生产本钱 ,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要领

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→灼烁退火→剪切。

六、电子引线框架用铜合金异型铜带的生产要领注重事项

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、所述的加热即抵达坯料的挤出温度;

3、所述的挤压温度为:850~900℃;

4、所述的灼烁退火温度为:450~550℃;

5、所述的孔型轧制后举行灼烁退火 ,这个历程重复四次;

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要领详细案例

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 ,将其凭证古板熔炼及铸锭工艺处置惩罚后 ,在温度为850℃的条件下加热 ,抵达挤压温度 ,使之软化 ,为避免其氧化将软化后的质料直接挤入水中举行水封 ,将成型后的铜合金质料运送到“T”型结构的轧辊2中 ,举行孔型轧制 ,轧制出“T”型结构的铜合金异型铜带雏形件1 ,将获得的铜合金异型铜带雏形件1在温度为450℃条件下灼烁退火 ,再重复孔型轧制及灼烁退火工序三次 ,获得铜合金异型铜带 ,凭证要求举行剪切处置惩罚 ,获得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。

 泉源:铜信宝


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