一种用于红外发射器的引线框架的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于半导体封装技术领域，涉及一种用于红外发射器的引线框架。
【背景技术】
[0002] 引线框架是承载芯片的载体，导线键合后起到芯片内部电路与外电信号的传输 作用，在封装过程和安装过程中起到定位、机械支撑作用；以及工作时热传导作用。因此引 线框架是功率器件封装领域中重要的组成部分。
[0003] 随着近年来消费市场对功率器件的需求不断扩大，对产品可靠性要求的不断提 高；給功率器件封装行业带来了发展契机，同时也給功率器件封装行业提出了新的挑战。所 以功率器件所使用引线框架的设计是否合理对功率器件封装行业起到了关键性的作用。
[0004] 现有技术中，引线框架的原材料消耗大，生产成本高，同时引线框架易变形，影响 了引线框架的正常工作效率。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用寿命长、生产成 本低的用于红外发射器的引线框架。
[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于红外发射器的引线框架，包 括支架，在支架上设置有若干等距且相连的支架单元，所述支架单元包括平行设置的第一 接线脚和第二接线脚，所述第一接线脚与相邻的第二接线脚之间设置有连接架，在第一接 线脚的前端向上延伸形成有第一连接部，在第二接线脚的前端向上延伸形成有第二连接 部，在第二连接部上开设有用于安装晶体的安装槽，在第一连接部和第二连接部之间开设 有通道，所述通道包括相通的竖直通道和倾斜通道。
[0007] 在上述的一种用于红外发射器的引线框架中，在连接架上设置有若干安装块，所 述安装块位于相邻两个支架单元之间，所述安装块包括第一安装部和两个第二安装部，所 述第一安装部设置于连接架的下端，所述两个第二安装部平行设置于连接架的上端。
[0008] 在上述的一种用于红外发射器的引线框架中，在支架上开设有若干贯穿支架的通 孔。
[0009] 在上述的一种用于红外发射器的引线框架中，所述支架采用锡青铜合金制成，所 述锡青铜合金主要由以下重量份数成分组成：Sn :10~20份，P :10~15份，Zn :5~10份， A1 :0· 03 ~0· 06 份，PbS :3· 5 ~5. 5 份，B :0· 2 ~1 份，Ce :0· 20 ~0· 45 份，Cu :85 ~95 份。
[0010] 在上述的一种用于红外发射器的引线框架中，所述连接架采用铝合金材料制成， 所述铝合金材料由以下成分（以重量份数计）组成：A1 :85-106份，Si :0. 12-0. 2份，Fe : 0· 32-0. 45 份，Cu :9-12 份，Μη :0· 5-0. 86 份，Mg :10-14 份，Cr :0· 8-1. 5 份，Zn :6· 8-7. 8 份， Ti :0· 45-0. 7 份，Zr :0· 25-0. 46 份，PbS :0· 4 ~0· 75 份，Sc :0· 75-1. 5 份，Y :2· 5-3. 5 份， 镧系元素：6-9份。
[0011] 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其重量轻，强度比较高，接 近或超过优质钢，且塑性好，可加工成各种连接架的型材，具有优良的强度和耐腐蚀性。其 中，Al-Mg-Si-Cu系合金具有良好的强度、耐磨性、焊接性，其是可热处理合金，属于超硬铝 合金，但耐腐蚀性较差，影响成品的质量以及成品连接架工作的稳定性。
[0012] 因此，本发明优选采用Al-Mg-Si-Cu系合金制备货架的连接架，但是，本发明在该 铝合金的基础上，先对铝合金的组成成分及其重量份数进行了上述的调整，以获得强度、耐 腐蚀性等综合性能更好的铝合金材料。
[0013] 本案在Al-Mg-Si-Cu系铝合金组成成分及其质量百分比的基础上，提高了 Cu元 素、Mg元素以及Zn元素的含量，并优选将（Cu元素+Mg元素）/Zn元素的质量比控制在 2. 8-3. 3,使Cu元素能配合Zn元素使铝合金材料获得高强度、强耐蚀性和较好的塑性等性 能。
[0014] 具体的，Cu元素和A1元素在合金中能形成足够量的强化相CuA12，增加错合金的 强度和抗氧化性能，并进一步增加铝合金的耐腐蚀性能；同时Mg元素和Zn元素在合金中能 形成足够量的强化相MgZn2，对合金产生明显的强化作用，进一步提高铝合金材料的强度； 进一步的，当MgZn2含量提高到14%时，可明显增加抗拉强度和屈服强度，增加铝合金的耐 腐蚀性能。
[0015] 在本案中，还进一步减少了 Si元素和Fe元素的含量，减少合金中难溶或不溶的 AlFeSi等脆性相的存在，从而有利于进一步提高本发明铝合金材料的断裂韧性等性能。进 一步的，在合金中还加入了能够细化晶粒的PbS，控制冷加工如的晶粒大小，有利于提尚广 品的弹性模量以及疲劳强度。
[0016] 此外，本发明在对铝合金的组成成分及其质量百分比的调整中，较为明显的是，本 发明在Al-Mg-Si-Cu系铝合金的组成成分中添加了 Zr元素和稀土元素。
[0017] 其中：微量元素 Zr有良好的可塑性和很强的耐腐蚀性，有效地提高了连接架的耐 腐蚀性和抗氧化性能。添加上述微量的Zr元素可以抑制再结晶，提高铝合金再结晶温度， 改善铝合金的强度、断裂韧性、抗应力腐蚀以及抗剥落（或层状）腐蚀性能。
[0018] 具体的，Zr元素与A1元素生成高密度的亚稳Al3Zr，高密度的亚稳Al3Zr细小弥 散，是一种极为有效的强化弥散体和再结晶抑制剂，从而对合金再结晶行为具有抑制作用， 以获得具有完全非再结晶组织的各类半成品，使变形过程中产生的高密度位错和纤维组织 得以保留下来。而非再结晶组织的存在使合金半成品具有更优良的抗腐蚀性能，Al3Zr的强 化弥散则有利于提高合金的断裂韧性和强度，因而Zr元素的添加可以有效改善铝合金的 生會
[0019] 进一步的，当添加的Zr元素的重量份数低于0. 46份时，Zr元素的添加能够改善 材料的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性能，并且随着Zr含量的升高，其对材料性能的提升 也会有所提高，但当Zr元素的重量份数超过0. 46份时，在铸锭中将形成粗大一次晶金属化 合物，对合金的塑性和与此有关的其他性能具有不利影响，故综合考虑，本发明将Zr的重 量份数控制在0.46份以下。
[0020] 同时，本发明中添加的稀土元素不仅含有镧系元素，还有Sc元素和Y元素，Sc与 Zr的综合作用也局限了 Zr的加入量，因为Zr与Sc的比例限制在一定的范围内，优选为1:3 的重量份数比添加量时具有较佳的效果，这样既不会浪费Zr也不会多添Sc。因此，本发明 经过综合考虑，将Sc、Y和Zr的添加量限定在上述范围内并与其他组分相互配合，有效地改 善了力学强度及焊接性能的平衡，解决了现存铝合金材料因强度低或焊接性能差造成的零 件尺寸较厚以致于无法满足高载荷和轻质化要求的问题。
[0021] 而由于本发明在铝合金材料中加入了适量的Zr元素，可以部分代替Cr元素和Μη 元素，因此，本发明可以适当的降低了 Cr元素和Μη元素的重量份数。而降低Cr元素在铝 合金材料中的含量可以降低AlFeCrSi相，提高合金中Mg2Si相的含量，从而也可以提高合 金的强度。
[0022] 在本案中，为使得成品后的连接架具有良好的强度和耐腐蚀性，保证机构的稳定 工作，提高使用时的安全性能，在铝合金材料中加入了稀土元素。稀土元素的加入不仅可以 起到微合金化的作用，还能与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力，能生成熔点高的化 合物，有一定的除氢、精炼、净化作用。同时，稀土元素化学活性极强，可以在长大的晶粒界 面上选择性地吸附，阻碍晶粒的生长，使晶粒细化，有变质的作用，从而提高铝合金的强度、 硬度和韧性，改善加工性能、耐热性、可塑性及可锻性。
[0023] 值得一提的：稀土元素加入铝合金中，使铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒， 减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化；还可降低熔体表面张 力，增加流动性，有利于浇注成锭，对工艺性能有着明显的提高，增加铝合金的耐腐蚀性能。
[0024] 此外，本发明中通过向铝合金中复合添加预设分量的Sc和Y微合金化元素，有效 地改善了铝合金材料的力学及焊接性能，较好地满足了现代科技发展对铝合金结构件高载 荷和轻质化的要求。
[0025] 具体的，Sc有强烈的变质作用，能细化焊缝熔化区的晶粒，形成很大的晶格应变， 有效地阻止位错的移动和晶粒的长大，抑制再结晶，进而显著降低焊接裂纹倾向性。添加 Sc元素可减少由于添加 Cu元素造成合金焊接过程中的热裂纹倾向，明显改善合金的强度 和焊接性能。选择Zr和Sc同时加入到铝合金内，是因为Zr与Sc具有相辅相成的作用，Zr 元素能代替Al3Sc化合物中