一种引线框架的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种引线框架的制作方法。
【背景技术】
[0002] 大规模、超大规模集成电路对引线框架材料的要求很高。早期的引线框架材料是 Fe-Ni-Co合金，由于钴价较高，使Fe-Ni-Co合金的价格也较高。最初开发的不含钴的 Fe42Ni合金的强度和软化温度很高，但电导率和热传导率很低（电导率仅有3%IACS左右）。 在20世纪80年代初期，铜基合金材料以其良好的导电、导热、耐腐蚀及冲压、蚀刻、钎焊、 塑封、易加工等性能引起世人的广泛关注。其中集成电路用引线框架材料约有85%是铜及 铜合金。高铜合金以其优良的导电、导热性和价格低廉、加工成型性好等优势，取得了惊人 的发展。到目前为止，已开发出的铜基引线框架材料主要有CuNiSi系、CuFe系、CuFeP系及 CuCrZr系等，使用最多的有CuNiSi系，CuFe(P)系和CuCrZr系列次之。一般来说，电导率高 则强度低，强度高则电导率很难提高。
[0003]随着信息产品向小型化、薄型化、轻量化、低能耗、高速化、多功能化和智能化发 展，以及集成电路(1C)向大规模(LIC)和超大规模(VLIC)方向发展，半导体集成电路封装用 金属材料（引线框架材料、引线材料、焊料)得到了很大发展，而作为封装材料中一个关键组 成部分的引线框架其材料性能更是得到极大提高。目前，引线框架封装密度、引线密度越来 越高，封装引线脚数逐年持续高速增长，引线框架正向短、轻、薄、高精细度、多引线、小节距 的方向发展。伴随引线框架向高精细发展，引线框架对材料的各种性能要求越来越全面、越 来越高。主要表现在:①引线框架的小型化要求其具有较高的强度和硬度;②集成度的提 高、引线框架的高密度化使得集成电路的功率大大增加，相应的其要散发的单位体积热量 也越多，这就要求引线框架材料能迅速地向外散热，即要求有良好的导热性;③为了减少 因工作频率的提高而由电容和电感效应所造成的不良影响，要求该材料具有更好的导电 性，材料的导电性高，框架上产生的阻抗就小，也利于散热。考虑到引线框架的工作环境与 制造应用的需要，除具有上述的功能特性要求外，引线框架还应具有:冷热加工性能良好、 弯曲、微细加工和刻蚀性能好、钎焊性能好、使用中不发生热剥离、电镀性能好、树脂的密着 性好等一系列加工特性。理想的引线框架材料抗拉强度应大于600MPa，硬度HV应大于130， 电导率(IACS)应大于80%，抗软化温度大于500°C。
[0004] 目前引线框架材料有CuNiSi系、CuFe系、CuFeP系及CuCrZr系等。其中CuNiSi系 合金抗拉强度性能优异在600-700Mpa，但是导电率（IACS)40%-50%，并且价格略高；CuFe 系、CuFeP系合金抗拉强度性能差，在400-550Mpa;导电率（IACS)优良，在50%-70%，个别系列 甚至能达到92%(但是其抗拉强度性能只有402Mpa)<XuCrZr系合金抗拉强度性能优异在 500-600Mpa，导电率（IACS)75%-85%;但是其硬度HV只有80-90，并且价格是CuFe系合金的 1.3-1.6倍。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种高硬度、高电导率和软化温度的引线框架。
[0006] 本发明采用的技术方案是:一种引线框架的制作方法，包括组份Mn、Si、Ni、Zn、Fe、 稀土Y、稀土Ce和Cu，各组分配比为：W(Mn)= 0 · 2%-0 · 33%、W(si)=0 · 49%-0 · 61%、W(Ni)=2 · 56%-2·95%、W(Zn)=l·2%-l·6%、W(Fe)=0·12%-0·18%、W(y)=0·001%-0·008%、W(Ce)=0·012%-0·028%，余 量为Cu; 制作步骤： (1) 、将〇11、]\111、3;[、附、211、？6、稀土￥、稀土06八种金属按照上述配方量称重，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，熔炼温度： 1200- 1250°C;用铁模铸成板坯； (2) 、将板还使用锯床锯切成尺寸为40 _xl00 _x600mm的铸锭； (3) 、在加热炉上将铸锭在800°C上均匀化2h，放入水中急冷，车去表面缺陷得到棒状 粗坯； (4) 、将棒材采用水洗去除表面杂质，采用超声波对棒材进行无损探伤； (5)、对棒材进行头尾据切一矫直一复检得到半成品A; (6) 、将半成品A进行冷乳后再，用箱式电阻炉在900°C下退火1h进行固溶处理，然后水 淬得到半成品B; (7) 、对半成品进行拉拔一退火一拉拨，反复几次，直到引线线径达到2.24mm，根据需求 制的引线框架。
[0007] 本发明的有益效果是： 1、稀土Y、Ce的加入，提高了合金在高温热变形过程中的变形应力；添加稀土元素Ce、Y能够有效促进合金在热变形过程中发生动态再结晶，在同等条件下稀土元素Ce、Y的加入能 够缩小合金在热加工过程中的不稳定区域，稀土元素Ce、Y的加入能够细化晶粒，促进合金 发生动态再结晶，从而优化引线框架的导电导热性能以及热加工性能。使得该引线框架抗 拉强度在654-725MPa，电导率（IACS) 78.7-86.5%，抗软化温度 565-575°C。
[0008] 2、该引线框架在钎焊过程中，由于在CuNiSi系合金中加入Zn元素，铜合金和焊料 界面处形成偏聚层，能阻挡Cu元素向焊料中扩散，从而阻碍脆性金属间化合物层的形成， 改善铜合金与焊料的结合情况，从而提高合金的钎焊性。如在160°C下保温1000h后，铜合 金与焊料间结合力良好。
[0009] 3、该引线框架制备工艺简单，不需要专门的淬火时效工序，只要对成品退火即可， 降低了材料的生产成本。
[0010] 4、Mn元素改善引线框架的改善了耐高温和抗疲劳性能，引线框架最优加工工艺变 形温度为760-780°C。
[0011] 5、Fe的加入使引线框架的导电率提高了2-5%，但是与Cu-Fe(P)系引线框架相 比，该引线框架没有磁性，这在对引线框架材料要求日益严格的今天更具重要意义。 【具体实施方式】[0012] 实施例： 该引线框架材料各组分配Κ*:Ι(Μη)=0·2%-0·33%、Ι?υ=0·49%-0·61%、Ι(Νυ=2·56%-2·95%、W(Zn)=l·2%-1·6%、