一种引线框架及制造引线框架的方法与流程

文档序号:26349926发布日期:2021-08-20 20:22阅读:255来源:国知局

本发明涉及引线框架制造技术领域,尤其涉及一种引线框架及制造引线框架的方法。



背景技术:

引线框架作为集成电路的芯片载体,是一种借助于键合材料(金丝、铝丝、铜丝)实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接,是形成电气回路的关键结构件。引线框架用金属导电片代替常规的导线或线路板,起到了和外部导线连接的桥梁作用,绝大部分的半导体集成块中均需要使用引线框架,是电子信息产业中重要的基础材料。

但是,在引线框架的使用过程中,很容易出现在其表面被划伤的情况,而且当其长时间工作后,本体的温度会急剧上升,散热效果差。因此,我们提出了一种引线框架及制造引线框架的方法用于解决上述问题。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种引线框架及制造引线框架的方法。

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.2%~0.4%、si:0.3%~0.6%、ni:2.5%~3.0%、zn:1.2%~1.6%、fe:0.12%~0.18%、稀土y:0.001%~0.008%、稀土ce:0.012%~0.024%、改性玻璃粉:0.5%~0.9%、聚吡咯添加剂0.3%~0.9%,余量为cu。

优选的,所述改性玻璃粉由玻璃粉、去离子水和晶须为原料,硅烷偶联剂kh550为助剂制备而成。

优选的,所述改性玻璃粉的制备方法为:将玻璃粉和晶须混合加热至50℃后,再加入硅烷偶联剂kh550和去离子水搅拌均匀得半成品,将半成品投入挤出机中挤出,即得改性玻璃粉。

优选的,所述聚吡咯添加剂由聚吡咯、乙腈和环氧树脂为原料,硅烷偶联剂kh560为助剂制备而成。

优选的,所述聚吡咯添加剂的制备方法为:将聚吡咯、乙腈和环氧树脂混合加热至50℃后,再加入硅烷偶联剂kh550搅拌均匀,随后令其在150℃的温度下进行水浴加热15min后即得聚吡咯添加剂。

一种引线框架的制造方法,包括以下步骤:

s1、按照上述配方称取原料,并于在中频感应炉中,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,并于温度升至120℃时,加入改性玻璃粉和聚吡咯添加剂继续熔炼,随后再用铁模铸成板坯;

s2、将板坯使用锯床锯切成铸锭,随后将其在加热炉上以800℃均化2~3小时,放入水中急冷,除去表面缺陷后,得棒状的粗坯;

s3、将粗坯采用水洗去除表面杂质,采用超声波对粗坯进行无损探伤,再令粗坯经头尾锯切、矫直、复检后得到半成品a;

s4、将半成品a进行冷轧,再用箱式电阻炉在900℃下退火1h进行固溶处理,然后经水淬后得到半成品b;

s5、对半成品b进行拉拔—退火—拉拔,反复3~5次,直到引线线径达到2.2~2.5mm,根据使用需要进行切割,形成包括一个或多个呈矩阵排列的功能单元的引线框架。

优选的,所述s1中熔炼温度为1200℃~1250℃。

优选的,所述s2中铸锭的尺寸规格为40mm×l00mm×600mm。

本发明的有益效果是:

1、本发明通过加入改性玻璃粉,利用晶须、去离子水等对玻璃粉进行改性,使其提高所制得的引线框架的耐划伤性能。

2、本发明通过加入聚吡咯添加剂,对聚吡咯进行复配改性,使得所制得的引线框架的导电性能得到提升,也就能够令框架上产生的阻抗减小,从而有助于引线框架更好的散热。

综上所述,本发明不仅能够提高该引线框架的耐划伤性能,而且还有助于该框架更好地进行散热。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.2%~0.4%、si:0.3%~0.6%、ni:2.5%~3.0%、zn:1.2%~1.6%、fe:0.12%~0.18%、稀土y:0.001%~0.008%、稀土ce:0.012%~0.024%、改性玻璃粉:0.5%~0.9%、聚吡咯添加剂0.3%~0.9%,余量为cu。

上述的改性玻璃粉由玻璃粉、去离子水和晶须为原料,硅烷偶联剂kh550为助剂制备而成,且其制备方法为:将玻璃粉和晶须混合加热至50℃后,再加入硅烷偶联剂kh550和去离子水搅拌均匀得半成品,将半成品投入挤出机中挤出,即得改性玻璃粉。

上述的聚吡咯添加剂由聚吡咯、乙腈和环氧树脂为原料,硅烷偶联剂kh560为助剂制备而成,且其制备方法为:将聚吡咯、乙腈和环氧树脂混合加热至50℃后,再加入硅烷偶联剂kh550搅拌均匀,随后令其在150℃的温度下进行水浴加热15min后即得聚吡咯添加剂。

一种引线框架的制造方法,包括以下步骤:

s1、按照上述配方称取原料,并于在中频感应炉中,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,并于温度升至120℃时,加入改性玻璃粉和聚吡咯添加剂继续熔炼,熔炼温度为1200℃,随后再用铁模铸成板坯;

s2、将板坯使用锯床锯切成40mm×l00mm×600mm的铸锭,随后将其在加热炉上以800℃均化2小时,放入水中急冷,除去表面缺陷后,得棒状的粗坯;

s3、将粗坯采用水洗去除表面杂质,采用超声波对粗坯进行无损探伤,再令粗坯经头尾锯切、矫直、复检后得到半成品a;

s4、将半成品a进行冷轧,再用箱式电阻炉在900℃下退火1h进行固溶处理,然后经水淬后得到半成品b;

s5、对半成品b进行拉拔—退火—拉拔,反复3次,直到引线线径达到2.2~2.5mm,根据使用需要进行切割,形成包括一个或多个呈矩阵排列的功能单元的引线框架。

实施例一:

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.2%、si:0.3%、ni:2.5%、zn:1.2%、fe:0.12%、稀土y:0.001%、稀土ce:0.012%、改性玻璃粉:0.5%、聚吡咯添加剂0.3%,余量为cu。

实施例二:

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.3%、si:0.4%、ni:2.7%、zn:1.4%、fe:0.15%、稀土y:0.005%、稀土ce:0.018%、改性玻璃粉:0.7%、聚吡咯添加剂0.6%,余量为cu。

实施例三:

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.4%、si:0.6%、ni:3.0%、zn:1.6%、fe:0.18%、稀土y:0.008%、稀土ce:0.024%、改性玻璃粉:0.9%、聚吡咯添加剂0.9%,余量为cu。

上述实施例一~实施例三均通过下述工艺进行制造引线框架,具体为:

s1、按照上述配方称取原料,并于在中频感应炉中,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,并于温度升至120℃时,加入改性玻璃粉和聚吡咯添加剂继续熔炼,熔炼温度为1200℃,随后再用铁模铸成板坯;

s2、将板坯使用锯床锯切成40mm×l00mm×600mm的铸锭,随后将其在加热炉上以800℃均化2小时,放入水中急冷,除去表面缺陷后,得棒状的粗坯;

s3、将粗坯采用水洗去除表面杂质,采用超声波对粗坯进行无损探伤,再令粗坯经头尾锯切、矫直、复检后得到半成品a;

s4、将半成品a进行冷轧,再用箱式电阻炉在900℃下退火1h进行固溶处理,然后经水淬后得到半成品b;

s5、对半成品b进行拉拔—退火—拉拔,反复3次,直到引线线径达到2.2~2.5mm,根据使用需要进行切割,形成包括一个或多个呈矩阵排列的功能单元的引线框架。

试验一:对引线框架的耐划伤性能的测定

以实施例二的制备原料及过程作为参照例一的制备原料及过程;

对比例一:

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.3%、si:0.4%、ni:2.7%、zn:1.4%、fe:0.15%、稀土y:0.005%、稀土ce:0.018%、聚吡咯添加剂0.6%,余量为cu。

引线框架的制造方法如下:

s1、按照上述配方称取原料,并于在中频感应炉中,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,并于温度升至120℃时,加入聚吡咯添加剂继续熔炼,熔炼温度为1200℃,随后再用铁模铸成板坯;

s2、将板坯使用锯床锯切成40mm×l00mm×600mm的铸锭,随后将其在加热炉上以800℃均化2小时,放入水中急冷,除去表面缺陷后,得棒状的粗坯;

s3、将粗坯采用水洗去除表面杂质,采用超声波对粗坯进行无损探伤,再令粗坯经头尾锯切、矫直、复检后得到半成品a;

s4、将半成品a进行冷轧,再用箱式电阻炉在900℃下退火1h进行固溶处理,然后经水淬后得到半成品b;

s5、对半成品b进行拉拔—退火—拉拔,反复3次,直到引线线径达到2.2~2.5mm,根据使用需要进行切割,形成包括一个或多个呈矩阵排列的功能单元的引线框架。

对照例一:

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.3%、si:0.4%、ni:2.7%、zn:1.4%、fe:0.15%、稀土y:0.005%、稀土ce:0.018%、玻璃粉:0.7%、聚吡咯添加剂0.6%,余量为cu。

s1、按照上述配方称取原料,并于在中频感应炉中,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,并于温度升至120℃时,加入玻璃粉和聚吡咯添加剂继续熔炼,熔炼温度为1200℃,随后再用铁模铸成板坯;

s2、将板坯使用锯床锯切成40mm×l00mm×600mm的铸锭,随后将其在加热炉上以800℃均化2小时,放入水中急冷,除去表面缺陷后,得棒状的粗坯;

s3、将粗坯采用水洗去除表面杂质,采用超声波对粗坯进行无损探伤,再令粗坯经头尾锯切、矫直、复检后得到半成品a;

s4、将半成品a进行冷轧,再用箱式电阻炉在900℃下退火1h进行固溶处理,然后经水淬后得到半成品b;

s5、对半成品b进行拉拔—退火—拉拔,反复3次,直到引线线径达到2.2~2.5mm,根据使用需要进行切割,形成包括一个或多个呈矩阵排列的功能单元的引线框架。

取上述参照例一、对比例一、对照例一中所制造的引线框架进行表面划伤试验,每组试验三次,试验时,将引线框架置于划伤试验机的工作台上,划针被安装成以45度角下压至引线框架的表面上,以逐级增加压在引线框架上的负荷直至其表面被划伤为止,记录每次引线框架表面被划伤时的压力大小,如下表所示:

由上表数据可知,引线框架被划伤时所需的压力大小由大到小依次为参照例>对照例>对比例,也就是说,在原料配方中加入适当的玻璃粉可以提高引线框架的耐划伤性能,且对比于参照例和对照例可进一步发现,经过改性后的玻璃粉,对引线框架的耐划伤性能有着进一步的提升效果,因此,改性玻璃粉的加入提高显著地提高该引线框架的耐划伤性能。

试验二:对引线框架在工作过程中的散热效果进行测定

以实施例二的制备原料及过程作为参照例二的制备原料及过程;

对比例二:

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.2%、si:0.3%、ni:2.5%、zn:1.2%、fe:0.12%、稀土y:0.001%、稀土ce:0.012%、改性玻璃粉:0.5%,余量为cu。

且其制造工艺如下:

s1、按照上述配方称取原料,并于在中频感应炉中,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,并于温度升至120℃时,加入改性玻璃粉继续熔炼,熔炼温度为1200℃,随后再用铁模铸成板坯;

s2、将板坯使用锯床锯切成40mm×l00mm×600mm的铸锭,随后将其在加热炉上以800℃均化2小时,放入水中急冷,除去表面缺陷后,得棒状的粗坯;

s3、将粗坯采用水洗去除表面杂质,采用超声波对粗坯进行无损探伤,再令粗坯经头尾锯切、矫直、复检后得到半成品a;

s4、将半成品a进行冷轧,再用箱式电阻炉在900℃下退火1h进行固溶处理,然后经水淬后得到半成品b;

s5、对半成品b进行拉拔—退火—拉拔,反复3次,直到引线线径达到2.2~2.5mm,根据使用需要进行切割,形成包括一个或多个呈矩阵排列的功能单元的引线框架。

对照例二:

一种引线框架,按质量百分比计包括以下原料:mn:0.2%、si:0.3%、ni:2.5%、zn:1.2%、fe:0.12%、稀土y:0.001%、稀土ce:0.012%、改性玻璃粉:0.5%、聚吡咯0.3%,余量为cu。

上述原料中以聚吡咯单体替代实施例二中的聚吡咯添加剂,其制造工艺如下:

s1、按照上述配方称取原料,并于在中频感应炉中,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,并于温度升至120℃时,加入改性玻璃粉和聚吡咯继续熔炼,熔炼温度为1200℃,随后再用铁模铸成板坯;

s2、将板坯使用锯床锯切成40mm×l00mm×600mm的铸锭,随后将其在加热炉上以800℃均化2小时,放入水中急冷,除去表面缺陷后,得棒状的粗坯;

s3、将粗坯采用水洗去除表面杂质,采用超声波对粗坯进行无损探伤,再令粗坯经头尾锯切、矫直、复检后得到半成品a;

s4、将半成品a进行冷轧,再用箱式电阻炉在900℃下退火1h进行固溶处理,然后经水淬后得到半成品b;

s5、对半成品b进行拉拔—退火—拉拔,反复3次,直到引线线径达到2.2~2.5mm,根据使用需要进行切割,形成包括一个或多个呈矩阵排列的功能单元的引线框架。

取上述参照例二、对比例二、对照例二中所制造的引线框架进行散热效果试验,每组试验三次,将三个引线框架分别装上芯片,并装于同一规格的设备上,并在其表面上用胶带粘上贴片式温度传感器,记录在连续工作1小时、3小时、5小时以及7小时后的温度(单位:℃),如下表所示:

由上表数据可知,参照例中三次试验的增幅均低于5℃,对比例中三次试验的增幅均为10℃左右,对照例中三次试验的增幅均介于5℃~10℃之间,相较之下,参照例中的引线框架的散热效果最佳,其次为对照例中的引线框架,散热效果最差的是对比例中的引线框架,由此可见,聚吡咯添加剂的加入可以有效地改善所制引线框架的散热效果。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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