半導體引線框架(Lead Frame)是指用于連接半導體集成塊內部芯片的接觸點和外部導線的薄板金屬框架,是半導體封裝的一種主要結構材料,無論是在塑料封裝還是陶瓷封裝中都是必不可少的關鍵材料。引線框架在半導體封裝材料市場中占比達15%。
圖 ?2019年半導體封裝材料占比情況,來源:Semi
一、什么是引線框架
引線框架主要由兩部分組成:芯片焊盤(die paddle)和引腳(lead finger)。作為集成電路的芯片載體,引線框架是一種借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲)使芯片內部電路引出端(鍵合點)通過內引線與外引線的電氣連接,形成電氣回路的關鍵結構件,它起到了和外部導線連接的橋梁作用。
在集成電路中,引線框架和封裝材料起著固定芯片,保護內部元件,傳遞電信號并向外散發元件熱量的作用。引線框架材料應滿足以下特性:
①導熱導電性能好,能夠降低電容、電感引起的不利效應,也利于散熱;
②低熱膨脹系數,良好的匹配性、釬焊性、耐蝕性、熱耐性和耐氧化性,電鍍性好;
③足夠的強度,剛度和成型性。一般抗拉強度要大于450MPa,延伸率大于4%;
常用的引線框架合金及其性能1
目前廣泛使用的銅合金有:銅-鐵-磷、銅-鎳-硅、銅-鉻-鋯、銅-銀、銅-錫等合金系;理想的引線框架材料是抗拉強度600MPa以上、導電率80%以上、抗軟化溫度大于500℃的高導電、高強度、高功能的材料。
二、引線框架的生產工藝
引線框架的生產工藝主要有沖制型和蝕刻型兩種生產工藝:
引線框架生產工藝特點比較

三、引線框架的市場發展狀況
人工智能、5G、物聯網、智能制造、新能源汽車等新興產品和應用不斷推陳出新,促進了半導體封裝材料市場的不斷發展;終端設備的智能化、功能多樣化、輕薄小型化促使包括引線框架在內的封裝材料不斷向高密度、高可靠性、高散熱、低功耗、低成本演進。

和其他的半導體子行業一樣,引線框架行業是一個技術密集、資本密集的行業。我國的引線框架企業中,外資在華設廠企業與國內企業生產的引線框架各占 50%左右,主要集中在長江三角洲、珠江三角洲一帶。
引線框架相關生產企業有:三井高科技、臺灣長華科技、新光電氣、韓國HDS、臺灣順德、新加坡ASM、臺灣順德工業、臺灣界霖科技、寧波康強電子、華天科技、銅陵豐山三佳、永紅電子、寧波華龍電子、廣州豐江、百容電子、復盛精密等。
1.《銅合金引線框架材料現狀與發展》,王曉娟?,?蔡薇?,?柳瑞清
2.《蝕刻型高密度引線框架銅合金帶材的研制進展》,張文芹,呂顯龍,馮小龍
原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):一文看懂陶瓷封裝用引線框架及市場發展