首页-摩鑫娱乐-摩鑫平台【摩鑫注册登录】北京100088)摘要综述了引线框架用高强高导铜合金的种类、特性要求与目前国内外的研究重点展望了其应用在IC封装业的市场前景高电导率中图分类号文章编号:02587076(2003)0605在集成电路封装材料中引线框架既是承载芯片的骨架内外科技界对引线框架的加工方法和引线框架材料的研究投入了巨大的人力、物力和财力并取得了重大的技术进步但是近年来随着半导体器件的高度集成化、高密较高的弹性极限、弹性模量和抗应力松弛特性导电率、良好的抗应力松弛特性、与使用环境相匹配等要求20世纪80逐渐代替可伐合金与FeNi42合金随着集成电路由陶瓷封装向塑料封装发展80%左右成为引线框架材料的主流。引线框架用铜合金材料的发展方向发强度550～650MPa、电导率80%～85高强度、高导电性能的合金目前世界各国都在向这个目标冲击绍了国内外高强度、高导电铜合金的研究与展望了我国框架引线铜合金材料的发展前景引线框架铜合金材料的主要种类及其特点20世纪70年代以来的30余年中各国共研制出引线余种。按合金的性能、合金强化类型和强化元素分类列出按性能分类的铜合金的性能参数与典型产品20年来人们对Cu2Fe系合金进行了相当深入的研究诞生了一大批实用型、满足IC框架多种性能要求的合金由于工艺性能优良、价格低IC框架制造中得到了广泛应用。目前是铜合金引线框架材料的主流合金。Cu2Fe系合金性能最好的和使用最广泛的合金是Cu2Fe2P系合金Cu2Fe系合金也存在钎焊耐热剥离性较差的问题为满足IC框架多方面要求Cu2Fe合金中还可以加入ZnTi等元素,其中Zn的加入可以提高焊料的不剥离性能。目前Cu2Fe系列合金中应用最广泛的合金是其次是高强中导型合金C194相当于我国的TFe215作者简介各类型的铜基引线框架材料的性能和合金牌号Tablevariouscopperalloymaterialsframe类型电导率/IACS拉伸强度/MPa典型合金牌号高导电型80300～500KFCBFTEC7,2ZrOFC,DK1,DK6OMCL21,C197,NK240,DK10,SLF3KFC2SHC194EFTEC4,DK2,DK3,DK4C194EX,C195EFTEC164T,ML21,DFK21K21,PMC102C195KLF24,TAMAC5,ML223,NB105K72KLF5,MF202HF202,XK202EFTEC8,DK7KLF52KLF125,C7025,SLF7,ML224,DK5,NK164,TAMAC750EFTEC232500～600300～550550～600500～600中导电中强度型60～79低导电中强度型40～5930～3925～59高强度型600菱公司研究的OMCL21合金性能已达到相当好的水。其中Cu2Cr2Zr系合金是最优秀、最有发展前途的高强高导合金其电导率可以达到90时效如能采用气体时效炉目前熔炼合金尚需真空感应熔炼材成本会大大降低。在二元合金中往往加入ZrAg等元素Mg可以改善高温性能和抗疲劳性能Sn能够抑制热加工和冷加工时Cr的析出Ag可以提高高温性能Zn可以改善钎焊和塑封性能Cu2Ni2Si系是美国Corson发现的典型的析出强化型合金。因其具有较高的导电性且能获得很高的强度近年来十分引人注目。研究表明最佳的合金900MPa而且在高精度框架材料的生产过程中抗软化特性良好应改善钎焊耐热剥离性问题铜合金的高强度和高导电性是一对相矛盾的特性它通过形变强化、固溶强化和第二相强化等强度一般低于550MPa导率一般不超过80难以满足新一代电器件对性能的要求。快速冷凝法和弥散强化法究重点。复合材料法制备的铜合金抗拉强度2000MPa形变强化是通过对铜合金进行冷塑性变形从而提高其强度、硬度的方法在铜框架合金材料加工处理中经常采用如固溶强化和时效强化等11固溶强化是通过合金元素溶入铜基体产生晶格畸变化手段。采用该强化方法往往会使电导率大下降。仅有少数元素如CdSn等加入铜中对铜电导率影响不大研制生产的牌号为FETEC2315Sn合金抗拉强度为380MPa电导率为85IACS11由于固溶在铜基体中的原子引起的点阵畸变对电子的散射作用比第二相颗粒影响强烈第二相强化成为获得高强度、高导电性铜合高强高导铜合金的强化方法研究随着电子工业高强度、高电导率铜合金600MPa以上电导率大于80IACS的铜合金将是21世纪初材料开发的热点之一10引线框架铜合金材料研究及开发进展形式可分为时效强化和弥散强化时效强化方法适用于在铜合金中有较大固溶度变化的合金元素如Fe从而提高合金的强度。如日本三菱公司所开发的Cu2Cr2Zr系列的合金OMCL21效处理析出CrCu2Zr相的颗粒使其抗拉强度达到610MPa电导率82还有Cu2Ni2Si系列的HCL305合金经时效处理析出Ni2Si抗拉强度达到760MPa电导率43IACS。铜框架材料中经常用作Ni2SnFe2TiMg3P2。时效前如果进行冷加工使强度升高在铜合金中还经常应用细晶强化与时效强化相结合的强化方法格畸变因而对导电性影响极小。大阪大学的Cu2Zr系合金将Zr含量由