引线框架用铜镍硅合金研究现状及发展趋势
2021-10-14武安琪王松伟陈帅峰刘劲松宋鸿武
铜业工程 2021年4期
武安琪,王松伟,陈帅峰,李 洋,刘劲松,,陈 岩,宋鸿武
(1.沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110159;2.中国科学院金属研究所,师昌绪先进材料创新中心,辽宁沈阳110016)
1 引言
引线框架为半导体元器件和集成电路封装中的重要部件,它的作用是支撑芯片、提高芯片与外界连通和工作时的散热能力。因而引线框架材料需要具有良好的导电性,较高的强度和较好的塑性成形能力。早期Fe-Ni-Co合金一直作为引线框架的主要材料,但由于钴价格较高,导致Fe-Ni-Co合金成本较高[39]。从上世纪八十年代开始,Cu-Ni-Si合金作为引线框架的主要制造用材。Cu-Ni-Si合金作为一种时效强化型合金,具有高强度和高导电相匹配的特性,且成形性能好。信息产业和电子产品的高速发展,对材料的性能和厚度也提出更高的要求,因而加速研发综合性能更为优良的铜合金引线框架材料具有重要的意义。
2 引线框架用铜镍硅合金种类及性能
Cu-Ni-Si合金从上世纪八十年代替代Fe-Ni-Co合金用作引线框架材料以来,世界各国都在不断努力加快研制高强高导Cu-Ni-Si合金。强度和电导率是评价合金性能的两个重要指标,也是改进提升性能的重要因素。但是,在研究过程中发现,合金的抗拉强度和电导率在变化和相互配合过程中存在矛盾,即当抗拉强度增大时,电导率会随之减小,反之亦然。
如表1所示[4],从20世纪70年代发展铜基引线框架材料以来,研究者在提升合金抗拉强度的同时,电导率随之降低[41],故解决这对矛盾成为研究进程中的一个重点。……
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