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，无论是在塑料封装还是陶瓷封装中都是必不可少的关键材料。引线框架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

一、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。

二、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

三、引线框架的市场发展状况

人工智能、5G、物联网、智能制造、新能源汽车等新兴产品和应用不断推陈出新，促进了半导体封装材料市场的不断发展；终端设备的智能化、功能多样化、轻薄小型化促使包括引线框架在内的封装材料不断向高密度、高可靠性、高散热、低功耗、低成本演进。

图  2020引线框架市场市占率

和其他的半导体子行业一样，引线框架行业是一个技术密集、资本密集的行业。我国的引线框架企业中，外资在华设厂企业与国内企业生产的引线框架各占 50%左右，主要集中在长江三角洲、珠江三角洲一带。

引线框架相关生产企业有：三井高科技、台湾长华科技、新光电气、韩国HDS、台湾顺德、新加坡ASM、台湾顺德工业、台湾界霖科技、宁波康强电子、华天科技、铜陵丰山三佳、永红电子、宁波华龙电子、广州丰江、百容电子、复盛精密等。

参考资料：

1.《铜合金引线框架材料现状与发展》，王晓娟 , 蔡薇 , 柳瑞清

2.《蚀刻型高密度引线框架铜合金带材的研制进展》，张文芹，吕显龙，冯小龙

原文始发于微信公众号（艾邦陶瓷展）：一文看懂陶瓷封装用引线框架及市场发展