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半导体引线框架

半导体引线框架（Lead Frame）是指用于连接半导体集成块内部芯片的接触点和外部导线的薄板金属框架，是半导体封装的一种主要结构材料，在半导体封装材料市场中占比达15%。

图 2019年半导体封装材料占比情况，来源：Semi

什么是引线框架

引线框架主要由两部分组成：芯片焊盘（die paddle）和引脚（lead finger）。作为集成电路的芯片载体，引线框架是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）使芯片内部电路引出端（键合点）通过内引线与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用。

图 IC封装结构示意图

在集成电路中，引线框架和封装材料起着固定芯片，保护内部元件，传递电信号并向外散发元件热量的作用。

引线框架材料应满足以下特性：

①导热导电性能好，能够降低电容、电感引起的不利效应，也利于散热；

②低热膨胀系数，良好的匹配性、钎焊性、耐蚀性、热耐性和耐氧化性，电镀性好；

③足够的强度，刚度和成型性。一般抗拉强度要大于450MPa，延伸率大于4%；

④平整度好，残余应力小；

⑤易冲裁加工，且不起毛刺；

⑥成本低，可满足大规模商业化应用的要求。

常用的引线框架合金及其性能1

目前广泛使用的铜合金有：铜-铁-磷、铜-镍-硅、铜-铬-锆、铜-银、铜-锡等合金系；理想的引线框架材料是抗拉强度600MPa以上、导电率80%以上、抗软化温度大于500℃的高导电、高强度、高功能的材料。

引线框架的生产工艺

引线框架的生产工艺主要有冲制型和蚀刻型两种生产工艺：

引线框架生产工艺特点比较

资料来源：康强电子招股说明书

图蚀刻引线框架与冲压引线框架密度图2

1、冲制型工艺

冲制成型生产工艺主要包括三个环节：精密模具及喷镀模制作、高速带料精密冲制和高速选择性电镀、切断校平等。根据生产经验，引脚数少于 100 pin 的引线框架适合采用冲制型生产工艺。

2、蚀刻型工艺

蚀刻法生产工艺主要分为贴膜制备和蚀刻成型两大步骤，具体工艺流程如下：

引线框架的发展状况引线框架的发展状况