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，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。
圖  IC封裝結構示意圖
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%；④平整度好，殘余應力小；⑤易沖裁加工，且不起毛刺；⑥成本低，可滿足大規模商業化應用的要求。

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

工藝種類	優點	缺點
沖壓型	①生產效率高，適用于大規模生產；②資金投入少，進入門檻低；③可生產帶有凸性的產品；④對于低腳位、產量大的產品生產成本較低。	①模具制作周期長；②產品精度相對較低，不適合生產多腳位產品；③不能生產超薄產品。
蝕刻型	①生產調整周期短，方便轉換生產，適用于多品種小批量生產；②產品精度高，可生產多腳位（100腳以上）的產品；③適合生產超薄產品。	①資金投入大，進入門檻高②、不能生產帶有凸性的產品③不適合生產厚的產品；④對于低腳位、產量大的產品生產成本相對較高

資料來源：康強電子招股說明書
圖  蝕刻引線框架與沖壓引線框架密度圖2
1、沖制型工藝
沖制成型生產工藝主要包括三個環節：精密模具及噴鍍模制作、高速帶料精密沖制和高速選擇性電鍍、切斷校平等。根據生產經驗，引腳數少于 100 pin 的引線框架適合采用沖制型生產工藝。
圖  沖制工藝主要流程
2、蝕刻型工藝
蝕刻法生產工藝主要分為貼膜制備和蝕刻成型兩大步驟，具體工藝流程如下：

三、引線框架的發展狀況

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。
圖  引線框架，來源：新光電氣
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。
由于國內蝕刻引線框架領域企業起步較晚，基礎較為薄弱，生產設備、產品、技術工藝相對落。在產品結構上，外資企業占據著國內引線框架相對中高端的市場。技術方面，國內引線框架生產企業的產品主要以沖壓引線框架為主，蝕刻引線框架的占比還很小。如今國內不少企業加大了引線框架的研發投入，國產替代正如火如荼。
引線框架相關生產企業有：新光電氣、凸版印刷、ASM、三井高科技、順德工業、界霖科技、長華科技、百容電子、復盛精密、寧波康強電子、銅陵豐山三佳、永紅電子、寧波華龍電子、廣州豐江、華天科技等。

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