引线框架铜合金氧化特性的研究现状
冷变形对用于引线框架结构材料CU―NI―SI―CR―P合金性能的影响
摘要：本文通过实验研究了应用于引线框架的cu-ni-si系合金cu-ni-si-cr-p材料在冷变形处理下所表现出来的特性。
关键词：冷变形；合金；时效中图分类号：tg113 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01一、铜合金与引线框架材料的研究现状超大规模集成电路的发展、不断增加的集成电路端子数、越来越高的集成度使得引线框架材料也越做越薄，厚度从原来的0.25mm降低到0.15～0.1mm.甚至更薄（0.08mm）。
因此抗拉强度在600mpa以上，电导率大于80%iacs的铜合金已经成为21世纪初材料开发的热点之一[1]。
目前国外对多端子集成电路的引线框架多采用蚀刻加工方法。
即在蚀刻凸版印刷过程中，当材料厚度减薄到0.125mm时，框架的承载能力会下降，导致引线框架加工成品率下降。
于是，对铜基引线框架材料的强度提出了更高标准的要求。
二、cu-si-ni系合金的熔炼三、实验方法在自制的手动轧机上进行冷变形，轧辊尺寸为50mm×30mm。
在hvs-1000型数显显微硬度计上测量显微硬度。
载荷为100g，加载时间为10s。
从时效及形变处理后的试样上直接剪取显微硬度试样，尺寸为5mm×5mm。
测量前试样表面用1000#砂纸磨光，每种状态测量次数不少于3次，测量误差≤±5%。
在zy9987型数字式微欧仪上测量电阻，试样长度90mm，宽度2mm，厚度0.4mm，导电率以国际退火铜标准表示。
在日产olympuspmg3金相显微镜上观察光学金相分析。
试样需经机械抛光，采用fecl3的乙醇溶液作为腐蚀液。
四、冷变形对合金显微硬度和导电率的影响固溶合金的时效过程在很大程度上受时效前冷变形的影响，这是因为新相在位错上生核，使生核处的位错线消失，消失的位错线上的能量被释放出来作为相变的驱动力，促进生核[2]。
若新相形核后位错不消失，则会使位于界面上构成半共格界面的位错部分降低相界面所需的能量，也会促进形核。
Cu引线框架氧化对功率器件中Cu_EMC界面的影响
Cu引线框架氧化对功率器件中Cu/EMC界面的影响方行1,方强1,王 1,俞宏坤1,邵雪峰2(11复旦大学材料科学系,上海200433;21苏州快捷半导体公司,江苏苏州215021)摘要:按照实际制作器件的工艺条件和方法,采用不同的Cu引线框架氧化时间,制备了多组无芯片的封装器件,并打磨Cu/E MC界面的样品。
然后对样品进行了剪切实验和界面微观结构观察。
剪切实验发现,适当的Cu预氧化时间能有效提高Cu/E MC界面强度。
Cu/E MC界面的SE M照片显示,150min的氧化时间使界面产生了大量不同形状的氧化物颗粒,断裂沿Cu氧化层或E MC过渡层发生,导致界面剪切强度离散。
考虑到Cu氧化对Cu/E MC界面的影响及工艺成本,氧化时间范围为165℃下8～12min。
关键词:铜/环氧模塑料界面;氧化;功率器件;剪切强度中图分类号:T N406 文献标识码:A 文章编号:10032353X(2010)022*******E ffect of Cu Lead2Frame Oxidation Time on Cu/EMC I nterfacesin Pow er DevicesFang X ing1,Fang Qiang1,Wang Jun1,Y u H ongkun1,Shao Xuefeng2(11Department o f Materials Science,Fudan Univer sity,Shanghai200433,China;21Fairchild Semiconductor(Suzhou)Co1,Ltd.,Suzhou215021,China)Abstract:The bare die packages with different oxidation time of Cu lead2frame were fabricated in standard commercial process,and Cu/E MC interfaces were formed by polishing1Shear test and microscale observation on the delaminated interface were carried out1The shear test results indicate that appropriate oxidation time can effectively enhance the shear strength of the Cu/E MC interfaces1Microstructures on the delaminated interfaces with various oxidation times are different1SE M image of Cu/E MC interface with 150min oxidation shows that there are a lot of oxidation particles with different shapes and sizes,and fracture takes place along oxidation layer or E MC transition layer,which cause the shear strength of the interface to be scattered1C onsidering the effects of oxidation time on shear strength of Cu/E MC interface and cost,the optimal oxidation time of8to12min under165℃is suggested1K ey w ords:Cu/E MC interface;oxidation;power device;shear strengthEEACC:0170J0 引言在塑料封装半导体功率器件中,Cu引线框架(L/F)具有较好的导热、导电性能及焊点可靠性,得到广泛应用[1]。
高端集成电路引线框架铜合金材料研发与应用
高端集成电路引线框架铜合金材料研发与应用引言随着科技的不断进步和人们对高质量电子设备的需求日益增长，高端集成电路作为电子产品的核心部件，对于材料的要求也越来越高。
其中，引线框架是集成电路中非常重要的组成部分，它承担着电信号传输和功耗控制的关键任务。
铜合金作为一种优质的引线框架材料，具有良好的导电性、导热性和机械强度，因此在高端集成电路中得到广泛应用。
本文将深入探讨高端集成电路引线框架铜合金材料的研发与应用。
研发历程铜合金材料的优势1.优良的导电性：铜合金具有出色的电导率，能够快速传导电信号，提高集成电路的工作效率。
2.良好的导热性：铜合金具有较高的导热系数，能够有效散热，保证集成电路的稳定性。
3.高强度和耐腐蚀性：铜合金具有较高的机械强度和抗腐蚀能力，能够提供可靠的引线支撑。
研发目标1.提高铜合金的导电性和导热性；2.提高铜合金的机械强度和耐腐蚀性；3.降低铜合金的成本。
研发方法和过程1.材料筛选：通过大量实验和数据分析，筛选出具备良好导电性和导热性的铜合金材料；2.工艺优化：优化材料的制备工艺，提高材料的机械强度和耐腐蚀性；3.合金配比调整：通过调整铜合金的配比，降低材料的成本；4.综合评估：对优化后的铜合金材料进行综合评估，选取最优方案。
应用案例案例一：5G通信领域随着5G技术的快速发展，高端集成电路在5G通信领域的应用越来越广泛。
在此背景下，高导电性、高导热性和高强度的铜合金引线框架成为必备的关键材料。
通过引线框架的优化设计和铜合金材料的应用，可以提高5G通信设备的性能，实现更快的数据传输和更低的功耗。
案例二：人工智能芯片人工智能芯片作为近年来的热门领域，对高端集成电路的要求也越来越高。
铜合金引线框架因其优越的导电性和导热性，在人工智能芯片中得到广泛应用。
通过铜合金引线框架的应用，可以提高人工智能芯片的计算速度和稳定性，进一步推动人工智能技术的发展。
案例三：工业自动化在工业自动化领域，高端集成电路引线框架铜合金材料的应用也十分重要。
引线框架铜合金氧化特性的研究现状
引线框架铜合金氧化特性的研究现状黄福祥;马莒生;宁洪龙;黄乐;韩振宇;徐忠华【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2002(033)001【摘要】铜合金由于具有优良的导电导热性能,已在现代集成电路塑料封装中占据了引线框架材料80%的份额.但铜合金容易氧化,其氧化膜被认为是塑料对装再流焊工艺中的分层和裂纹的主要原因之一,因此引线框架铜合金的氧化特性引起了人们的广泛注意.为获得铜合金引线框架良好的可靠性,不少材料工作者对铜舍金在塑料封装中的氧化特性及其对铜合金与环氧树脂模压料(EMC)的粘接强度的影响进行了研究,为此,本文对引线框架铜合金的氧化物结构及动力学、铜合金与环氧树脂模塑料(EMC)粘接强度的影响因素等领域的研究进行了综述.【总页数】4页(P29-32)【作者】黄福祥;马莒生;宁洪龙;黄乐;韩振宇;徐忠华【作者单位】清华大学材料科学与工程系,北京,100084;清华大学材料科学与工程系,北京,100084;清华大学材料科学与工程系,北京,100084;清华大学材料科学与工程系,北京,100084;清华大学材料科学与工程系,北京,100084;清华大学材料科学与工程系,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TG146【相关文献】1.铜合金引线框架材料的研究现状与发展 [J], 柳瑞清;蔡薇;王晓娟;干学义;郝钢2.引线框架铜合金材料的研究现状及发展趋势 [J], 袁孚胜;钟海燕3.形变热处理对引线框架用铜合金组织与性能的影响 [J], 刘克明;李小龙;金莹;盛晓春;郭炜;赫广雨;韩宁乐;周海涛4.蚀刻型高密度引线框架铜合金带材的研制进展 [J], 张文芹;吕显龙;冯小龙5.蚀刻型高密度引线框架铜合金带材的研制进展 [J], 张文芹;吕显龙;冯小龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
引线框架铜合金材料研究
引线框架铜合金材料研究
引线框架铜合金材料是一种广泛应用于电子封装领域的材料。
目前，其研究重点主要集中在提高材料的强度、导电性、耐腐蚀性等方面。
其中，铜合金是一种具有良好机械性能和导电性能的金属材料，其被广泛应用于高端电子器件的引线框架制造中。
近年来，随着电子产品的不断更新换代，对引线框架材料的要求越来越高。
因此，我们需要对引线框架铜合金材料进行深入的研究，以满足市场需求。
在铜合金材料的制备方面，研究人员主要通过合金化、热处理等方法来提高材料的性能。
此外，还可以通过表面处理来改善材料的耐腐蚀性能，提高材料的稳定性和寿命。
在使用铜合金材料制造引线框架的过程中，需要考虑材料的强度、导电性、电学稳定性等因素。
为了缓解材料的脆性、降低加工难度，我们可以在材料中添加适当的合金元素，同时控制热处理工艺和加工参数的变化以获得理想的性能。
综上所述，引线框架铜合金材料的研究具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
相信在不断深入的研究中，我们能够开创出更加优异的材料性能，为电子封装领域的发展做出贡献。
铜引线框架氧化对集成电路分层的影响浅析
铜引线框架氧化对集成电路分层的影响浅析李习周，郭昌宏，李琦（天水华天科技股份有限公司，甘肃天水，741000）摘要：本文简述了集成电路引线框架的特性，分析了铜表面氧化的机理，研究了铜表面氧化对集成电路分层可靠性的影响。
阐述了铜引线框架氧化时间与氧化层厚度、剪切强度之间的关系，在此基础上说明了控制氧化时间对Cu/EMC界面剪切强度的影响。
关键词：引线框架；氧化；分层Analysis of the Impacts of Copper Lead Frame Oxidationon the Delamination of Integrated CircuitsLI Xi-zhou,GUO Chang-hong,LI Qi（TianshuiHuaTian Technology Co.Ltd.,Tianshui741000,China）Abstract:This paper briefly describes the characteristics of integrated circuit lead frame,analyzes the mechanism of copper surface oxidation,and studies the effect of copper surface oxidation on the layered reliability of integrated cir-cuits.The relationship between the oxidation time of copper lead frame and the thickness and shear strength of the ox-ide layer was expounded.On this basis,the influence of controlling oxidation time on the shear strength of Cu/EMC interface was illustrated.Key words:lead frame;oxidation;delamination1引言引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）来实现芯片内部引出端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，绝大部分的半导体集成电路中都需要使用引线框架，是电子信息产业中重要的基础材料。
铜加工及引线框架材料的研究开发现状
防建设 的重要部 门， 铜及 铜合金 是重要 的有色金 属 。 我 国的铜及铜合 金 加工 发 展很 快 ， 已经成 为 世 界上
技 术装备先 进落后 并存 、 生产粗放 、 专要业 化程 度不
高 、 品质 量 尚不 稳 定 、 产 技术 经 济指 标 不 高 、 重要 品 种还依靠 进 口等 现状 并未 根 本 改 变 ， 立 节 能 、 建 环 保、 节材 、 现代化 、 精细 化 为代 表 特 征 的先 进创 新 型 铜 加Ｔ体 系任重 而道远 。 集成 电路 （ ｃ 是 电 子 信 息 产 业 发 展 的基 础 。 Ｉ） 目前用 于制作 引线框 架 的材料 基 本 以铜 合金 为基 ，
结构 ； 进一步理 顺政府 与企业 之 间的关 系 ， 企业 加快 经营制 度改革 。虽然 ２ ０ 以后 ， ０ ０年 在研 究开发铜 加工新 技术方 面 已取得 一 定 成效 ， 开 发具 有 自主 但
材料愈来 愈受 到广泛重 视 。
确立 大 国地 位 ， 特别 是经历 了 ２０ 铜价历 史新 高 ０６年
及 高位震荡 的考 验 ， 产 量 仍 然 创 历 史新 高 ， 到 其 达 ５ ６万 ｔ产 量约 为世 界 铜 材产 量 三分 之 一 ， ０ ， 已成 为
重要 的铜 材生 产 、 际 贸 易 பைடு நூலகம் 家 ， 创 新 思 想 指 导 国 在
铜合金 生产大 国 ， 还 不 是强 国 。主要 原 因是 铜 但
丁业发 展严重 受到 铜 企业 规则 、 织 和经 营制 度 的 组 制约 。要彻底 改变 中国铜 工业 现 状 ， 必须 依 据 国 就
际一流 铜企业 制度 的范式加速 我 国铜企 业 的制 度创
新， 以降低制度 成本 费用 ； 重新 构建 国有铜企业 组织
稀土对引线框架用铜合金氧化性能的影响的开题报告
稀土对引线框架用铜合金氧化性能的影响的开题报告
一、问题背景
稀土元素广泛应用于锂电池、LED照明、新型催化剂等领域，引线框架用铜合金中的氧化问题已经成为一个瓶颈问题，而稀土元素能够在材料中发挥较好的抗氧化效果，因此探究稀土对引线框架用铜合金氧化性能的影响具有重要意义。
二、研究目的
本次研究旨在探究稀土元素如何影响引线框架用铜合金的氧化性能，以期提高材料使用寿命及稳定性。
三、研究方法
采用常规冶金制备方法，制备不含稀土的引线框架用铜合金样品作为对照组，制备不同含量稀土元素的引线框架用铜合金样品。
通过氧化实验、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试手段，分析不同含量稀土元素和未添加稀土的引线框架用铜合金的氧化性能和微观结构差异。
四、研究内容和进展
目前正在制备不同稀土元素的引线框架用铜合金样品，并且正在开展氧化实验，初步结果显示，添加适量稀土元素能够显著提高引线框架用铜合金的氧化性能，但稀土含量过高则会导致氧化性能下降。
接下来，将会进一步分析材料的微观结构，并与不同氧化状态下的材料进行对比，以探究稀土元素抗氧化的机制。
五、研究意义
此次研究将为引线框架用铜合金的氧化问题解决提供技术支持，同时也将为稀土在材料领域的应用提供新思路。
课堂引线框架铜合金材料的研究现状及发展趋势
课堂引线框架铜合金材料的研究现状及发展趋势导读：引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）实现芯片内部电路引出端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，绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架，是电子信息产业中重要的基础材料。
引线框架用铜合金大致分为铜一铁系、铜一镍-硅系、铜一铬系、铜一镍一锡系(JK--2合金)等，三元、四元等多元系铜合金能够取得比传统二元合金更优的性能，更低的成本，铜一铁系合金的牌号最多，具有较好的机械强度，抗应力松弛特性和低蠕变性，是一类很好的引线框架材料。
由于引线框架制作及封装应用的需要，除高强度、高导热性能外，对材料还要求有良好的钎焊性能、工艺性能、蚀刻性能、氧化膜粘接性能等。
材料向高强、高导电、低成本方向发展在铜中加人少量的多种元素，在不明显降低导电率的原则下，提高合金强度(使引线框架不易发生变形)和综合性能，抗拉强度600Mpa以上，导电率大于80%IACS的材料是研发热点。
并要求铜带材向高表面，精确板型，性能均匀，带材厚度不断变薄，从0.25mm向o.15mm、0.1mm逐步减薄，0.07一0.巧~的超薄化和异型化。
按照合金强化类型可分为固溶型、析出型、析中型从材料设计原理看，引线框架材料几乎都是析出强化型合金，采用多种强化方法进行设计，主要有形变强化、固溶强化(合金化强化)、晶粒细化强化、沉淀强化，加人适量的稀土元素可使材料的导电率提高1.5一3%IACS，有效地细化晶粒，可提高材料的强度，改善韧性，而对导电性的影响很小。
从加工硬化与固溶硬化相结合和固溶一时效硬化以及复合强化等方面进行研究，改进材料性能。
随着电子通讯等相关信息产业的快速发展，对集成电路的需求越来越大，同时对其要求也越来越高。
现代电子信息技术的核心是集成电路，芯片和引线框架经封装形成集成电路。
作为集成电路封装的主要结构材料，引线框架在电路中发挥着重要作用，例如承载芯片、连接芯片和外部线路板电信号、安装固定等作用。
2024年铜合金材料市场分析现状
2024年铜合金材料市场分析现状简介本文旨在对当前铜合金材料市场的现状进行全面分析，并提供相关数据和趋势预测，以帮助读者更好地了解该市场的发展情况。
市场概况铜合金材料市场是金属材料市场的重要分支之一。
铜合金是指以铜为基础，添加其他元素（如锌、铝、锡等）制成的材料，具有优异的导电性、导热性和耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子产品等行业。
市场规模根据相关数据，截至目前，全球铜合金材料市场规模已超过xxx亿美元，并有望进一步扩大。
这一市场在过去几年中持续增长，主要受益于航空航天和汽车制造等行业的需求增长，以及对新能源汽车和高端电子产品的推动。
市场主要参与者目前，全球铜合金材料市场竞争激烈，主要参与者包括：1.企业 A - 全球领先的铜合金材料生产商，产品广泛应用于航空航天等领域；2.企业 B - 主要专注于新能源汽车领域，产品具有高导电性和耐腐蚀性；3.企业 C - 在电子产品市场上有一定份额，产品多样化，满足不同客户需求。
这些企业不仅在产品质量上有竞争优势，还注重技术创新和市场拓展，通过不断提升研发能力和客户服务水平来保持竞争优势。
市场趋势1. 技术创新为满足不断发展的市场需求，铜合金材料制造商加大了技术创新的投入。
他们通过研究新的合金配方和生产工艺，提高产品的性能和质量，以在市场竞争中占据优势地位。
随着新材料和新工艺的不断涌现，预计市场将迎来更多发展机遇。
2. 新能源汽车市场的崛起新能源汽车市场的迅速发展为铜合金材料市场带来了巨大机会。
新能源汽车对高性能、轻质、耐腐蚀的材料需求较大，铜合金正好符合这些要求。
随着新能源汽车产量的增加以及技术的进步，预计铜合金材料市场将继续保持增长势头。
3. 环保和可持续发展环保和可持续发展是当前社会的重要议题，也是铜合金材料市场发展的趋势之一。
铜合金材料具有良好的可再生性和回收性，能够有效降低资源消耗和对环境的影响。
未来，铜合金材料市场将更加注重环保生产和循环利用，以满足社会的可持续发展需求。
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引经框要衬片屁百与里封料界百的分层
为获得铜合金引线框架 良好的可靠性， 不少材料工作者对 铜合金在塑料封装中的氧化特性及其对铜合金与环氧树脂模压
图 ３ 氧化膜厚度与 ｌ （ 的关系 ｏ ｔ ｇ）
１ 气热 间 。 １ ０ 时篇 ０ ０
ｔ ｘ ｅ ｃ ｓ ｇ Ｆｇ Ｐｏ ｏ ｏ ｉ ｔｉ ｎｓ ｖ ｌ （） ｉ ３ ｌ ｆ ｄ ｈ ｋ ｅｓ ｏ ｔ
在现代塑料封装技术 中， 广泛采用 的引线框架材料 主要是
合金在此温度下相当容易发生氧化 ， 氧化物的表面为不连贯的 小片， 其组成为 Ｃ ｅ Ｃ ０ 在 １０ ｕ０和 ｕ ； ０ 一 １０ｎ ４０ｍ厚度范围内， 氧 化物的生长基本遵从对数规律 ： ｙ“ ｋ ｇｔ ＋Ｃ ｌ（ ｏ ） （） １ 其中 ｋ Ｃ为常数。 ， 其活化能为 ９Ｊｍ ｌ １ｋ／ ｏ， 远远低于扩散机制控制的纯铜氧化 活化能。氧化膜厚度与时间的关系见图 ２ 图 ３ 、 ０
收稿 ｓ期 ：０ ０１－１ ２０－２１
省 能 材料 ３０ ２ ３ ０ ） 功 ２ ０ ，３
万方数据
下 ｋ ｎ ． ‘ Ｅ 等一 人矿究 了铜合 全引线框架 氧化膜 的生长 ａａｏ ． 一 规律 ． 总结出热板加热氧化膜厚度与温度和时间的关系 ：
！ 贫耘 Ｌ Ａ 强度的降低＿Ｆ Ｔ ｋｎ 等 人１的宝聆结 旱同呈币 ０ ． ． ｎｏ ａ ‘ 接强度测试结果表明， 化膜 的厚度 超过 ２ｎ 氧 ０ 二时 铜 合 金 与
ｆａ ｓ １ ＇ ２ ０Ｃ ｎ ３ ＇ ０Ｃ， ０ ｀ ａ ｄ ０Ｃ ｒｍｅ ａ ５ ｔ ０
Ｔ ｍｏ ａ ｕ Ｙ ｓｏ等 人［ｓ Ｎ １０ Ｅ Ｔ Ｃ ４ Ｃ ０５ ｏｉ ｋ ａ ｉ 对 Ｋ ２ ， Ｅ ６１， ２ ， ｌ Ｆ ７ Ｃ ９ ， Ｋ ０ 等铜合金引线框架材料进行了氧化物粘接特性研 １４Ｎ ２２
」
２ ４ ６ ６ ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ ０ ０ ８ ０
图 ６ 氧化膜厚度 与铜合金／ ＭＣ粘接强度的岁 系一 Ｅ ＿ １ ｃ
６ ｍｉ ０ ｎ
氧化膜厚度阳ｍ
Ｆｇ ｄ ｓ ｎ ｎｔ ａ ａｉ ｓ ｄ ｉ ｔ ｃ ｅｓ ｅｉ ｓ ｅｇｈ ｖｒ ｕ ｏ ｉ ｆｍ ｉ ｎｓ ｉ ６ ｈ ｏ ｔ Ａ ｒ ｔ ｏ ｘ ｅ ｈ ｋ ｌ Ｓｏ－ｎ ｏ ｈ 等人〔研究了 Ｃ １５ ｉ． ００Ｍ －． （ ｏｎ ｉ Ｃ ｊ ｓ 」 ｕ ． ０３ｉ． ｇ００Ｐ 质 ｒ Ｎ－ Ｓ ５ ３ － ５０ ３ ｍｉ ０ ｎ 量分数％） 的低温氧化对铜合金／ ＭＣ粘接强度的影响， Ｅ 其实验 － ‘ － － ‘ ｉ ０ － 曰．‘ Ｌ￣ 巴巴巴 二 孟 二江 二 一 一 一 ， ￣ ‘ － － － 一￣ ‘ ￣ １ ０ ２ １ ０ ６ １ ０ ０ ０ １ ０ ４ １ ０ ８ ２ ０ ２ ０ ２ 结果与前者的研究不一样 ， 其结果表明： １０ ０ Ｃ范围内． 在 ５ －３０ ｖ
Ｊ ．． Ｊ ．
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９０ ０ＰＣ 余） １０ ．３ｏ ｕ 在 ５℃和 ３０ ， ０℃的氧化特性， 氧化膜膜结构 为：ｕＣ ， ｉ）Ｃ Ｏ（ ｉ）空气， ｕ ） Ｃ ／ Ｏ ＮＯ ／ ｕ ＮＯ ／ ｕ （ Ｃ ｚ 是主要 的氧化物；
０ ２ ４ ４ ６ ８ ０ ０ ０ １ ０ １ ０ １ ０ 平均氧化层厚度／ｍ ｎ ， 图 ７ 氧化膜 厚度 与铜合金／ ＭＣ粘接 强度 的关 系一 Ｅ ｘｄ ｔ ｃ ｎ ｓ ｆ ｔ ｏ ｉｉ ｌ ｄ ｈ ｏ ． ｝ ｅ ｅ Ｆｇ Ｐ ｌ ｓ ｅｇｈｖｅｒｓｕｓ ｏ ｉｅ ｉｋ ｅ ｓ ｒ ｅ ｘｄｚｄ ａ ｉ ７ ｌ ｔ ｎ ｔ ｕ ｒ
６０ ４０ ２０ 咖 ８０
Ｆ Ｎ４ 合金和铜合金。由于优 良的导 电导热性能及价格低 ｝ ｉ ２ 廉． 铜合金引线框架材料已在集成电路上占到市场份额的 ８ ％ ０
Ｅ ｕｌ 侧 叭 噢 汉 崛
口
三
２ －Ｖ ０ ｏ ０
以上灭。与Ｆ－ｉ 合金比较． ｅ ４ Ｎ２ 铜合金塑料封装具有更好的导
热、 导电、 焊点可靠性以及价格低廉等优点 ， 因而在高密度封装
６Ｄ０ ４０ ２０
中得到了广泛应用。但是， 由于铜和氧具有高的亲和力， 在封装 的加热过程中， 如芯片键合 、 线键合 以及 铜合金引线框架材料 就容易氧化． 形成氧化膜， 这就可能降低铜合金与环氧树脂模压 料（Ｍ ） Ｅ Ｃ 的粘接强度， 引起在封装再流焊过程中， 引线框架材 料与 Ｅ ＭＣ界面的剥离 ， 形成封装裂纹， 如图 １ 所示。
Ｓ１Ｃ 。 ｊ ， ． ｈ 等Ｆ人采用 Ｘ Ｄ Ｘ Ｓ ． Ｒ ， Ｐ 及电量减少分析技术研究 了Ｃ ９ １ 铜合金引线框架材料（．％Ｎ ，． ％Ｓ，．５ １０５ １５ ｉ ３ ｉ ０ ％Ｍｇ ０ ０ ，
Ｓ． ： 。 － ；０ ｔ． ｗ ２ － 军． １ ５ －
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奎１ 塑料封装的界面和引线框架底面的分层、 封装裂纹
Ｆｇ ｎｅｆｃｓ ｐａｔ ｐｃａｅ ｄｌ ｎｔ ｎ ｌ ｄ ｍ ｉ １ ｒ ｅ ｉ ｌ ｉ ａｋｇ ａｃ ａ ａｉ ａ ｅ ｆ ｅ Ｉｔ ａ ｎ ｓ ｃ ｎ ｅ ｍｉ ｏ ｔ ｒ ａ ａ
在 １０ 时． ｕ ／ ｕ 的比率为 ０ ２ ， ２０ Ｃ ０ Ｃ ２ ５ ， Ｃ ０ Ｃ ２） Ｃ ． 在 ０ ０ ８ Ｃ时， ｕ ／ ｕ０
的比率为 ０３ ； １０－０℃的温度范围内， ．４在 ５ ３０ 氧化物的生长遵 从抛物线（ 关系） 规律； 铜雀金氧化活化能为 ７目／ ｏ， 的 １ ｍ ｌＣ ｅ） ｕ 活化能为 ６目／ ｏ， ３ ｍｌ Ｕ Ｃ Ｏ的活化能为 ８ｋ／ ｏ， ９Ｊｍ ｌ其所测值大于 文献「〕 ３所测结果。
润性较好 ， 因此其拉伸强度也较高 。
４０— ．
时间Ｉ ｓ
Ｎ三 铜合金氧化膜厚度与温度、 时间的关系（ 实验结果）； Ｃ ｔ
Ｆｇ ｘ ｅ ｒｗ ｈ ｅ ａｉ ｓ ｅａｕｅ ｌ ｇｏ ｔ ｒｔ ａ ｖｒ ｕ ｔｍｐｒｔｒｓ ｉ ５ ｉ ｆｍ Ｏ ｄ ｉ ａ ｔ ｏ ｅ
任 芝 侧 醚 樊 汉 属
８ ０
６０ ４０
铜合金的早期氧化阶段能改善铜合金与 Ｅ ＭＣ的粘接强度； 当 氧化膜的厚度为 ２ － ｎ ０ ０ ｍ时 ， ３ 粘接强度达到最高值 ， 见图 ７而 。 不依赖于氧化温度 。他们根据粘接理论一一 １ 认为： 乙 铜合金引线框 架的氧化引起表面成分和表面形貌 的变化 这将对界面强度有 益， 第一， 表面氧化使得铜合金表面变得粗糙． 可以增加结合 面 积和机械咬合作用 ， 从而提高其粘接强度 ； 第二 浸润角测试实 验表明， 在氧化的早期阶段 ， 铜合金表面具有低的浸润角， 其浸
。 ２ ４ 品间ｉ ０ ８ Ｊ ０ ｍ 加 ０ ｎ
， 侧丫－一－一一－一一一－－－一 ６
１ ０ １ ０ ４ ０ ２ １ ０
图 ２ 铜合金氧化膜 厚度 与温度 时 间 的关 系
Ｆｇ ｌ ｏ ｏｉ ｔｉ ｎｓ（） ａ ｔ ｎ ｔｉ ｉ ２ ｔ ｘ ｅ ｃ ｅｓｙ ａ ｆ ｎ ｉ ｏ ｍ Ｐｏ ｆ ｄ ｈ ｋ ｓ ｕ ｃ ｏ ｆ
综述 。
乐， 韩振 宇， 徐忠华
（ 清华大学 材料科学与工程系， 北京 １０８） ００４
料（ ＭＣ 的粘接强度的影响进行 了研究， Ｅ ） 为此 ， 文对 该领域 本 的研究现状 与发展进行 了综述 。
２ 合金氧化膜结构及氧化动力学
由于铜合金引线框架材料的氧化膜可能造成塑料封装的分 层等现象， 因此深人了解铜合金引线框架材料氧化物的特性及 其生长机制就显得非常重要 ， 可以为我们找到减少分层等现象
的方法பைடு நூலகம்。
关键词： 塑料封装； 铜合金； 引线框架； 权化； 粘接强度
中图分类号 ： Ｔ ４ Ｇ１６ 文献标识码 ： Ａ
ＳＫ Ｌｈ 等［］ Ｌ １ 合金（ ２ Ｎ， ２％ ｎ０７ Ｓ ． ａｉ ３ 用Ｋ Ｆ２ ． ｒ ． ｉ ａ ５ ３ ％ ｉ．５ Ｓ， ％ ｉ ． １ ． ， ０３ｎＣ 余） ． ，ｕ 作试验材料， Ｚ 对其在空气中的氧化膜结构及生长规 律进行了探讨。试验过程如下： 将清洗干净的 Ｋ Ｆ ２ 在温度 Ｌ １５ 为 ２０ ０ ＇ ０ －３０ Ｃ的空气中分别保温 ５ ２ｍ ｎ采用 Ｔ ｌ ｔ 仪 －１０ ｉ， ａｓｐ ｙｅ
文章编号 ：０ １ ７ １２０ ）１ ０ ９ ４ １０－ ３ （０２０－ ２－ ９ ０ ０
引线框架铜合金氧化特性的研究现状‘
黄福祥 ， 马营生， 宁洪龙 ， 黄
摘 要： 钥合金由于具有优 良的井电导热性能， 已在现代集成 电路塑料封装 中占据 了引线框架材料 ８ ％的份顺。但铜合金 ０ 容易氧化， 其氧化膜被认为是 塑料讨装再流焊工艺中的分层和 裂纹的主要原 因之一 因此引线框架铜合金的氧化特性 引起 了 人们的广泛注意。为获得栩合金 引线框架 良好的可靠性， 不少 材料工作者对祠合金在 塑料封装 中的氧化特性及其对铜合金与 环氧树脂模压料（ ＭＣ 的粘接 强度的影响进行 了研 究， Ｅ ） 为此， 太文对引线框架钥合金的氧化物结构及动力学、 铜合金与环氧 树脂模塑料（ ＭＣ 粘接强度 的影响因素等领城 的研究进行 了 Ｅ ）
器测量其氧化膜厚度 ， Ｘ射线衍射仪确定其结构 。结果表 明： 铜
１ 引
言
为确保集成电路塑料封装 的可 靠性 ， 在电子封装再流焊过 程中． 防止封装裂纹的产生是最具挑战性的课题。在再流焊过 程中． 防止裂纹的关键在于封装材料界面分层的控制。在环氧