半导体封装原材料特性介绍bbbn.docx

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1、半导体封封装原材材料特性性简介一、“工工业的黄黄金”铜（最古老老的金属属）铜在地壳壳中含量量比较少少，在金金属中含含量排第第17位位。铜主主要以化化合物的的形式存存在于各各种铜矿矿中，常常见的有有黄铜矿矿、辉铜铜矿、赤赤铜矿、孔孔雀石等等。物理性质质：金属属铜，元元素符号号Cu，原原子量663.554，比比重8.92,熔点110833oC，沸点2567，密度8.92g/cm3。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色,表面形成氧化铜膜后,外观呈紫铜色所以又称为紫铜或红铜。铜属有色金属，导电导热性，延展性良好，焰色反应呈绿色。铜为紫红色金属，质地坚韧、有延展性；热导率和电导率都很高；铜的机械性能与物理状态有关，也

2、受温度和晶粒大小的影响。铜是不不活泼的的金属，在在常温下下和干燥燥的空气气里，不不容易生生锈。在在空气中中或中加加热表面面变黑：，利用用此反应应可除去去混在氢氢气、一一氧化碳碳中的少少量，在在高温下下还可生生成。 与的作作用 在在潮湿的的空气中中铜可生生成铜绿绿，。与与稀盐酸酸、稀溶溶液不反反应；与与浓反应应；与硝硝酸反应应；与盐盐溶液反反应；CCuO是是不溶于于水的碱碱性氧化化物，具具有较强强氧化性性，在加加热时能能被COO、CC等还原原；可与酸酸反应： ；呈砖红红色，可可用于制制红色玻玻璃，本本身较稳稳定，但但在酸液液中易发发生歧化化反应生生成Cuu和。二、铜带带情况引线框架架是半导导体芯

3、片片的载体体；并为为半导体体、芯片片提供电电流和信信号输入入、输出出的通路路，同时时散逸半半导体芯芯片产生生的热量量。国内铜带带在电导导率，抗抗拉强度度、延伸伸率方面面基本可可满足引引线框架架生产的的要求，但但存在下下几部分分不足：、 硬度不稳稳定国产铜带带硬度常常常不能能完全符符合客户户要求，有有时太低低，有时时太高。硬硬度低，会会影响引引线框架架的冲制制，卸料料不畅，极极易产生生毛刺而而使引线线框架达达不到质质量要求求，在封封装后因因材质软软而产生生弯曲，不不利于编编带生产产。硬度度太高，在在引线框框架冲刺刺时极易易造成冲冲制模的的磨损，增增加修复复模具的的几率，提提高生产产成本，降降低生

4、产产效率。在封装后，成品使用极易造成管脚折断而成为废品，在引线框架生产中，有条检验要求就是管脚在弯曲三次后不断裂，而硬度太高，就达不到此要求。硬度的控制，应该不是技术问题，而是过程控制的原因。、 软化点太太低国产铜带带有时常常温下硬硬度达到到要求，但但经常发发生在度高温温下，硬硬度迅速速下降的的现象，这就是材料的软化点太低，在后封装工艺中，粘片焊线时温度会有短时间的高温，要求材料硬度不能变化太大，在引线框架的检验标准中，会进行，分钟的高温试验，会发现有材料会很快变形而失去弹性。、 内应力不不均匀铜材的内内应力消消除，而而使其均均匀分布布，对于于引线框框架的生生产极其其重要。国国内铜材材应力的的

5、问题常常常在引引线框架架生产中中带来较较多的质质量问题题，为了了保证引引线框架架的平面面度，在在生产过过程中会会有两道道校平工工序，冲冲制一次次，切断断一次，如如果原材材料内主主力消除除得好，引引线框架架的成品品平面度度可以达达到保证证，而使使产品扭扭曲标准准达到要要求；内内应力消消除得不不好会使使产品在在最终产产生较大大的变形形，流入入用户手手中，会会造成封封装时卡卡轨停机机。、 宽度与厚厚度公差差超差国内铜带带在宽度度、厚度度与侧弯弯、横弯弯、卷弯弯、扭曲曲度等公公差方面面，国产产铜带常常常超差差。特别别是宽度度公差方方面的问问题较多多，由于于分切的的原因，在在同一卷卷铜带上上出现宽宽度不

6、一一的现象象。考虑虑到成本本的原因因，许多多引线框框架产品品的宽度度就是要要求铜带带的宽度度，原材材料的宽宽度不一一，将导导致引线线框架产产生质量量问题。宽宽度小于于规定值值，会使使引线框框架有关关尺寸偏偏移，宽宽度大于于规定值值，将在在冲制工工序中，进进入冲制制模中卡卡死，严严重的会会引起模模具损坏坏，增加加生产的的成本，造造成引线线框架的的质量达达不到封封装厂的的质量要要求。、 外观要求求不合格格引线框架架用铜带带在外观观上要求求非常严严格，例例如凹坑坑、裂痕痕、起皮皮、模痕痕、刮伤伤、麻点点、粘污污、生锈锈、氧化化等问题题都会给给框架生生产带来来致命的的缺陷，框框架生产产厂对凹凹坑、模模

7、痕、刮刮伤、毛毛刺等检检验都有有具体的的要求。铜带表面面凹坑，如如果超标标存在，会会因为积积存在里里面的杂杂物在生生产过程程中的电电镀工序序中清洗洗不干净净，而使使镀层结结合力不不好，产产生起泡泡。模痕和刮刮伤，在在电镀后后更加明明显，除除影响框框架的外外观外，如如在有效效工作区区内，还还会给后后封装带带来芯片片结合不不良的后后果。因为框架架生产是是自动化化、连续续的大批批量生产产，不可可能去对对铜带一一卷、一一段地挑挑选使用用。而后后封装工工厂对框框架质量量却是使使每一只只引线在在生产过过程中得得到验证证，要使使框架的的质量保保证后封封装要求求，铜带带必须在在外观上上根本消消除以上上缺陷。、

8、 包装简陋陋铜带的外外包装要要求牢固固、结实实，适于于长途运运输，每每一卷的的包装要要做到避避免运输输过程中中的损坏坏和氧化化。外包包装和内内包装都都应有完完整的标标签，可可以告知知使用方方完整的的信息，包包括重量量、盘数数、生产产日期、制制造厂商商、规格格、材料料型号、每每盘重量量等等。国国外进口口的铜带带在这方方面做得得非常仔仔细，而而国产铜铜带却明明显的地地过于简简陋。三、硅硅和强碱碱反应会会生成氢氢气，曾曾有人用用这种方方法来制制备氢气气。在野野外，为为了迅速速得到氢氢气，用用含量高高的硅粉粉与干燥燥的Caa(OHH)2和NaaOH混混合，并并强热，即即可迅速速地得到到氢气。SSi+C

9、Ca(OOH)222NNaOHHNa2SiOO3+CaaO+22H2这种SSi、CCa(OOH)22和NaaOH的的混合物物叫做生生氢剂。SiO22中SiiO键的的键能很很高，熔熔点、沸沸点较高高(熔点点17223，沸点点22330)。是酸性性氧化物物、硅酸酸的酸酐酐。化学学性质很很稳定。不溶于水也不跟水反应，不跟一般的酸起作用。能与氟化氢气体或氢氟酸反应生成四氟化硅气体。有酸性氧化物的其它通性，高温下能与碱(强碱溶液或熔化的碱)反应生成盐和水四、铅铅是活泼泼金属!在空气气中就能能氧化!所以它它的氧化化温度是是常温! 以下下是铅的的性质 ：元素素符号PPb，原原子序数数82，相相对原子子质量2

10、207.2。银银灰色金金属，质质软，密密度111.355g/ccm3，延延性弱，展展性强，熔点327.4，沸点1620，在空气中迅速氧化，表面形成一层氧化铅薄膜，保持内层不再氧化，不溶于盐酸和硫酸，溶于硝酸、醋酸和碱液。铅主要用于制作电缆、蓄电池等材料，也可制合金。铅为带蓝蓝色的银银白色重重金属，化化学符号号为Pbb。 金金属铅在在空气中中受到氧氧、水蒸蒸气和二二氧化碳碳的作用用时、其其表面会会很快氧氧化，生生成一层层保护膜膜而失去去光泽，这这层膜可可能是碱碱式碳酸酸盐。水水能使铅铅的保护护膜脱落落，继续续氧化。铅铅对无氧氧、无二二氧化碳碳的纯水水是稳定定的。铅铅与冷盐盐酸、浓浓硫酸几几乎没有

11、有反应，这这是因为为表面生生成的二二氧化铅铅和硫酸酸铅极难难溶于水水。铅能能慢慢地地溶于稀稀硝酸而而生成硝硝酸铅。因因为铅的的密度很很大，高高能辐射射几乎不不能通过过较厚的的铅板，故故铅板可可用来防防护X射射线、射线等等辐射。铅铅、锡和和锑合金金可铸铅铅字，锡锡和铅的的合金可可做焊锡锡。在化化学、原原子能、建建筑、桥桥梁和船船舶工业业中，铅铅常用来来制造防防酸蚀的的管道和和各种构构件。铅铅还曾大大量用于于制造汽汽油抗爆爆剂。 铅中毒：铅的蒸气和和粉尘容容易通过过呼吸道道和食道道进入人人体，铅铅和氧化化铅溶于于血液引引起中毒毒，常有有贫血、腹腹痛、痉痉挛、眼眼和肾受受损害等等症状。 铅的毒性是由

12、于它它能破坏坏血液，使血球球分解，同时通通过血液液扩散到到全身器器官和组组织并进进入骨骼骼，造成挠挠骨神经经麻痹及及手指震震颤症，严重时时会导致致铅毒性性脑病而而死亡。五、錫熔點:2231.9；沸點點:22270；密度度:5.77(灰錫aaSn) 7.29(白錫bbSn)；變相相點:113.22；導電度度:155% IIACSS；強度度:144 MPPa；硬硬度:BBrinnelll 硬度度 100kg , 220；錫是是一種熱熱及電的的良導體體 , 易延展展柔軟的的金屬 , 錫錫有原子子價2或或4 , 屬於於兩性元元素金屬屬 , 作為電電鍍用的的錫化合合物主要要有SnnO2；锡和铜铜的合金金

13、就是青青铜，它它的熔点点比纯铜铜低，铸铸造性能能比纯铜铜好，硬硬度也比比纯铜大大。金属属锡很柔柔软，用用小刀就就能切开开它；具具有银白白色的光光泽，它它的展性性很好，能能展成极极薄的锡锡箔，厚厚度可以以薄到00.044毫米以以下。不不过，它它的延性性比较差差，一拉拉就断，不不能拉成成细丝。它它的熔点点很低，只只有2332，因此此，只要要用酒精精灯或蜡蜡烛火焰焰就能使使它熔化化成象水水银一样样的流动动性的液液体。锡锡也是一一种低熔熔点的金金属,它它的熔点点只有2232,因此此,只要要用蜡烛烛火焰就就能把它它熔化成成像水银银一样的的流动性性很好的的液体. 纯锡锡有一种种奇特的的性能:当锡棒棒和锡板

14、板弯曲时时,会发发出一种种特别的的仿佛是是哭泣声声的爆裂裂声.这这种声音音是由晶晶体之间间发出的的摩擦引引起的.当晶体体变形时时,就会会产生这这样的摩摩擦.奇奇怪的是是,如果果换用锡锡的合金金,在变变形时,却不会会发出这这种哭声声.因此此,人们们常常根根据锡的的这一特特性来鉴鉴别一块块金属究究竟是不不是锡. 锡作作的外外衣有有哪些优优良的性性质呢 简单地地说,就就是:既既能抗蚀蚀,又能能防毒.六、银（1）银银的试验验方法：外观质质量用目目视检测测。（2）银银的性质质及用途途A、物理理性质：银（AAg）的的原子序序数为447，在在元素周周期表中中位于II类B族族，属副副族元素素。原子子量为110

15、7.8688；原子子半径为为0.114455nm；熔点为为9600.5。银有有极好的的的延展展性，可可碾成厚厚度为00.0225mmm的银箔箔，拉成成直径为为0.0001mmm的银银丝，但但当含有有少量的的砷、锑锑、铋时时，则变变脆。银有良好好的导电电性能，在在所有的的金属中中，银的的导电性性能最好好。常温温下，银银的电阻阻率仅为为1.661.cmm-1 。B、化学学性质：银与氧氧不直接接化合，但但在熔融融状态下下1体积积的银溶溶解近体积积的氧，固固体状态态下的氧氧的溶解解度极小小，因此此，在银银熔体固固化时溶溶于其中中的氧析析出，且且常伴有有金属喷喷溅现象象，形成成“银雨”。“银雨”对银铸铸

16、锭有一一定的危危害。常常温下银银与硫化化氢作用用，银表表面生成成一层黑黑色的膜膜，这就就是银制制品逐渐渐变黑的的原因。银银与游离离的氯、溴溴、碘相相互作用用生成相相应的卤卤化物，这这些反应应常温下下也能进进行，当当有水、光光加热情情况下，反反应更快快。C、银的的用途二十世纪纪前，银银主要用用于首饰饰、美术术工艺、货货币的原原料，近近几十年年来，其其用途已已深入到到新技术术、电子子工业、航航天、航航空和医医疗等方方面，其其用量和和作用呈呈快升之之势。其其用于科科技电子子工业等等方面为为时不久久，但潜潜在用途途很大，主主要有以以下几个个方面：电接触触材料；电阻材材料；测温材材料；焊接材材料，用用于

17、焊接接高温工工作部件件；氢净化化材料，金金银钯组组成钯基基合金，净净化氢气气，生产产高纯度度氢气，制制造航天天燃料；厚膜浆浆料，用用于集成成电路，微微波领域域等；催化剂剂，用于于石油化化工行业业；电镀，提提高元件件表面的的防腐耐耐磨性。七、地壳壳中最多多的金属属铝地壳中最最多的金金属就是是铝；铝铝还有一一个极为为突出的的特点，就就是轻。铝的物理性质：铝是银白色的轻金属，较软，密度2.7g/cm3，熔点660.4，沸点2467，铝和铝的合金具有许多优良的物理性质，得到了非常广泛的应用。铝对光的反射性能良好，反射紫外线比银还强，铝越纯，它的反射能力越好，常用真空镀铝膜的方法来制得高质量的反射镜。真

18、空镀铝膜和多晶硅薄膜结合，就成为便宜轻巧的太阳能电池材料。铝粉能保持银白色的光泽，常用来制作涂料，俗称银粉。纯铝的导电性很好，仅次于银、铜，在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。铝是热的良导体，在工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和民用炊具等。铝有良好的延展性，能够抽成细丝，轧制成各种铝制品，还可制成薄于0.01mm的铝箔，广泛地用于包装香烟、糖果等。铝合金具有某些比纯铝更优良的性能，从而大大拓宽了铝的应用范围。例如，纯铝较软，当铝中加入一定量的铜、镁、锰等金属，强度可以大大提高，几乎相当于钢材，且密度较小，不易锈蚀，广泛用于飞机、汽车、火车、船舶、人造卫星、火箭的制造。当温度降到-196时，有的钢脆如玻璃，而有些铝合金的强度和韧性反而有所提高，所以是便宜而轻巧的低温材料，可用来贮存火箭燃料液氧和液氢。八、王水水王水是由由浓HNNO3与与浓HCCl的混混合物。实实验室用用浓HNNO3与与浓盐酸酸体积比比为13配制制 HNNO3+3HCCl=22H2OO+Cll2+NNOCll 王水中含含有硝酸酸、氯气气和氯化化亚硝酰酰等一系系列强氧氧化剂，同同时还有有高浓度度的氯离离子，王王水的氧氧化能力力比硝酸酸强，一一些不溶溶于硝酸酸的金属属如金、铂铂等能被被王水溶溶解，王王水因此此被称为为“水”中中之王。